Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пщ 609lll

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.12.76 (21) 2436623/24-07 с присоединением заявки № (51) М.Кл G 05F 1/58

Совета Министров СССР ло лелем изобретений и отирытир (43) Опубликовано 30.05.78. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.78 (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. И. Шишкин (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания.

Известен импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий и управляющий транзисторы, LCDфильтр, источник опорного напряжения, сравнивающий узел и блок для защиты от перегрузки (1).

Наиболее близким к изобретению является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, подключенный коллектором ко входу сглаживающего LCD-фильтра, выход которого соединен с выходными клеммами; управляющий транзистор, эмиттер которого соединен с положительной входной клеммой, а коллектор — с базой регулирующего транзистора и через резистор — с выходной положительной клеммой; сравнивающий транзистор, база которого соединена со средней точкой резисторного делителя выходного напряжения, эмиттер — с источником опорного напряжения, а коллектор через резистор — с базой управляющего транзистора; и конденсатор, первый вывод которого соединен с коллектором регулирующего транзистора, а второй вывод — с коллектором сравнивающего транзистора (2).

Недостатком известных импульсных стабилизаторов постоянного напряжения является то, что защита от перегрузки срабатывает после уменьшения выходного напряжения до некоторой пороговой величины и эффективна лишь при быстром изменении нагрузки (типа короткого замыкания), когда скорость увеличения тока нагрузки больше скорости нарастания тока дросселя фильтра. При медленном уменьшении сопротивления нагрузки вплоть до величины, вызывающей насыщение дросселя, защита не срабатывает. Кроме того, схема защиты не срабатывает при подаче питания на стабилизатор с указанной величиной нагрузки и с короткозамкнутой нагрузкой, Время задержки срабатывания защиты в послед15 нем случае определяется постоянной времени заряда конденсатора, включенного между базой защитного транзистора и общей шиной питания. Указанные недостатки проявляются в аварийной ситуации. Однако даже при до20 пустимой величине сопротивления нагрузки возможна перегрузка регулирующего транзистора в момент подачи питания из-за наличия зарядного тока конденсатора фильтра.

Целью изобретения является повышение эф25 фективности защиты от перегрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор введены резистор и диод, точка соединения которых подключена к эмиттеру регулирующего транзистора; ка30 тод диода через упомянутый резистор, а анод

609111

15

20 того же диода через переход база — эмиттер управляющего транзистора соединены с положительной входной клеммой.

Принципиальная электрическая схема предлагаемого стабилизатора постоянного напряжения представлена на чертеже.

Эмиттер регулирующего транзистора 1 через резистор 2 соединен с положительной входной клеммой, коллектор через дроссель

3 — с положительной входной клеммой, а база — с коллектором управляющего транзистора 4, а через резистор 5 — с положительной выходной клеммой. Эмиттер управляющего транзистора 4 соединен с входной клеммой, а база через диод 6 — с эмиттсром регулирующего транзистора 1, причем катод диода 6 подключен к эмиттеру транзистора 1.

Анод опорного стабилитрона 7 источника опорного напряжения соединен с общей шиной, катод — с эмиттером сравнивающего транзистора 8, а через резистор 9 — с положительной вы одной клеммой. База транзистора 8 подключена к средней точке делителя на резисторах 10 и 11, включенного между положительной выходной клеммой и общей шиной. Коллектор транзистора 8 через резистор 12 соединен с базой транзистора 4, а через конденсатор 13 — с коллектором транзистора 1. Между коллекторной цепью транзистора 1 и общей шиной включен диод 14, анод которого соединен с общей шиной. Между выходной положительной клеммой и общей шиной включен конденсатор 15. Дроссель

3, диод 14 и конденсатор 15 составляют

LCD-фильтр.

При подаче питания на вход стабилизатора открывается транзистор 1 и через дроссель 3 протекает линейно нарастающий ток, который поступает в нагрузку и на заряд конденсатора 15. При достижении током определенной величины напряжение на резисторе 2 открывает диод 6 и транзистор 4 и закрывает транзистор 1, предотвращая перегрузку. Напряжение на коллектор транзистора 1 скачком уменьшается до нуля. Транзистор 4 поддерживается в открытом состоянии током заряда конденсатора 13 через резистор 12. После заряда конденсатора 13 транзистор 4 закрывается и открывается транзистор 1, Далее процесс повторяется до установления на выходе номинальной величины напряжения. При открытом транзисторе 1 происходит разряд конденсатора 13. Ток дросселя 3 при закрытом транзисторе 1 протекает через диод 14.

В установившемся режиме транзистор 1 закрывается при достижении выходным напря25

55 жением номинальной величины. При этом открывается транзистор 7, что вызывает открытие транзистора 4. В этом случае падение напряжения па резисторе 2 не достигает порога открытия транзистора 4 и защита не влияет на работу стабилизатора. При уменьшении сопротивления нагрузки увеличивается амплитудное значение тока через резистор 2. Защита ограничивает ток уровнем, определяемым величиной сопротивления резистора 2. При этом происходит уменьшение выходного напряжения стабилизатора. Работа устройства при уменьшении сопротивления нагрузки аналогична работе при включении питания. При коротком замыкании нагрузки стабилизатор работает в импульсном режиме и обеспечивает появление выходного напряжения при устранении короткого замыкания.

Использование предлагаемого импульсного стабилизатора позволяет повысить эффективность защиты от перегрузки.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, подключенный коллектором ко входу сглаживающего LCD-фильтра, выход которого соединен с выходными клеммами, управляющий транзистор, эмиттер которого соединен с положительной входной клеммой, а коллектор — с базой регулирующего транзистора и через резистор — с выходной положительной клеммой, сравнивающий транзистор, база которого соединена со средней точкой резисторного делителя выходного напряжения, эмиттер — с источником опорного напряжения, а коллектор через резистор — с базой управляющего транзистора, и конденсатор, первый вывод которого соединен с коллектором регулирующего транзистора, а второй вывод указанного конденсатора — с коллектором сравнивающего транзистора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты от перегрузки, в него введены резистор и диод, точка соединения которых подключена к эмиттеру регулирующего транзистора, катод диода через упомянутый резистор, а анод того же диода через переход база — эмиттер управляющего транзистора соединены с положительной входной клеммой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №452281, G 05F 1/58, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР №444174, G O5F 1/58, 1973.

609111

Подписное

Заказ 1004/8 Изд. № 460 Тираж 1047

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Л. Мордвинкина

Редактор Н. Громов Техред А. Камышникова Корректор Л. Котова