Ипульсный параметрический стабилизатор постоянного тока

Ипульсный параметрический стабилизатор постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ь ..., ее., е аи атен нм тмин.юеамаи

6г1 )! МФт

Союз Советскнх

Соцнепнстнческнк

Респубпнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.09.77 (21) 2526458/24-07 с присоелинеи нем заявки .% (23) Приоритет

Опубликовано 05.01.80. Бюллетень .% (51)И. ((л.

G 05 Р 1/56

Гесудврствеииьй комитет

СССР вв ааим изобретеиий и втирытий (5Д) П g 621.316. .722. 1(088.8) Дата опубликования описания 08,01.50

1 (72) Авторы изобретения

Н. И. Олейник, Ю. М. Любченко В. И. Пегрегг О.(71) Заявитель (54) ИМПУЛ ЬСНЫЙ ПАРАМ ЕТРИЧН КИЙ СТАЕИЛИЗАТОР

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для стабилизации постоянного тока и может быть использовано для питания аппаратуры, требующей стабилизированного постоянного то-! ка.

Известны импульсные параметрические стабилизаторы постоянного гока $1). Содержащие ключевой транзистор, сглаживающий фильтр на линейном дросселе и конденсаторе и коммутирующий диод.

Я

Недостатком известного устройства является то, что элементы схемы управления (обмотки трансформатора гока) включены в силовую цепь стабилизатора, 15 что является причиной увеличения габаритов и массы блока управления, а также снижения КПД устройства.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилиза- @ гор, содержащий ключевой транзистор„ эмиттер которого подключен к одному из входных выводов, коллектор — к входу сглаживающего фильтра, состоящего из линейного дросселя, конденс QT. 00 и коммугиру "щего диода и выходом подключенНОГО К ВЫХОДНЬтм БЫВОДаМ, Дэъ"ХООМОГОЧный дроссель насыще-.п:R, перви FHR сбмотка которог0 включена параллельно обмотке линейногс росселя F | . БгорпчВ..З ная обмотка дросселя через Ограничигельный резистор соединена с э;п.ггеоно-оазовым переходом транзпсгора, Стабилизатор построен Hа принципе импульсного регулирования уровнч стабилизцруемОГО тОка Коммутация Осуществляется ключевым транзистором, управляемым дросселем нась1щения. Элементы схемы управления (Обмотки дросселя наСЫЩЕНИЯ) НЕ ВКЛЮЧЕНЫ В СПЛОВУЮ ЦЕПЬ, что является достоинством схемы, Недостаток известного устройства заключается в значительных по терни мощности RB управление клю 1евь.м транзистором гак как в течение всего времени открыгог0 сос гояния транзистора величина базового гока Остается посгояпной и рав> Ной 70K), 000XO„iFF F0 M Pff Fi ПЕРЕВОДЯ ГPQH

708331 зисгоре в насьпценное состояйие при максимальном токе коллектора, в то время как ток коппекгора достигает своего максимального значения только к концу открытого состояния транзистора, Цепью изобретения является повышение

КПД сгабипизатора.

Посгевпенная цель достигается тем, что в предлагаемый импупьсный параметрический стабилизатор постоянного гока, содержащий кпючевой транзистор, эмитrep которого подключен к одному из входных

BblBoQoB, коппекгор — к входу сглаживающего фипьгра, состоящего из линейного дросселя, конденсатора и коммутируюше15 го диода, и выходом подключенного к выхо дны м вы в ода м, двухоб мо го чны и дроссель насыщения, лервичнея обмотка которого включена паралпепьно обмотке пинейного дросселя, введены допопнигепьные транзистор, линейный дроссепь и коммутирующий диод, вторичная обмотка дроссепя насыщения выполнена из двух частей, при этом эмигтер-базовый пере25 ход допопнигепьного транзистора соединен с одной частью вторичной обмотки дроссепя насыщения непосредственно, а эмиггерно-базовый переход ключевого транзистора соединен с другой частью зс этой же обмотки через введенный развязываюший диод, коплекгор дополнительного гранзисгоре подключен через дополнигепьный линейный дроссепь к одному выходному выводу, а через допопнитепьный

35 коммутирующий диод — к другому выходному выводу, причем эмигтер допопнигепьного транзистора соединен с базой ключевого транзистора.

На фиг. 1 предсгавпена принципиальная

<о электрическая схема описываемого стабилизатора; на фиг. 2 — диаграммы коппекторного и базового токов кпючевого транзистора.

Стабилизатор содержит кпючевой гран45 зисгор 1, соединенный поспедовагепьно со сгпаживеющим фильгром на пинейном дроссепе 2, конденсаторе 3 и коммутирующем диоде 4. Пареппепьно обмотке линей— ного дросселя 2 подключена обмотка 5

5О дросселя 6 насыщения. Эмитгерно-базовый переход дополнительного транзистора 7 соединен с одной частью вторичной обмотки 8 дросселя 6 насыщения непосредственно, а эмиттер-базовый переход кпюче55 вого транзистора 1 — с другой частью этой же обмотки через обратно включенный развязываюший диод 9. Эмигтерно-базовый переход кпючевого транзистора 1 и эмитгерца-коппек горный переход дополни гепь— ного гранзистора 7 соединен ы «ornnclloпоследовательно и через дополнительный линейный дроссель 10 включены между положительными входным и выходным выводами, а через долопнигепьный коммутирующий диод 11 — с отрицательным ablходным выводом импульсного параметрического стабипизе гора гока.

Устройсгво рабогаег следуюцшм образом.

При подаче литания на входные выводы стабилизатора создаегся некоторое напряжение на обмотках дроссепей 2 и 6 за счет гоков утечки кпючевого транзистора 1. Напряжением на одной чести вторичной обмотки 8 открывается дополнигепьный транзистор 7. В момент открытия транзистора 7 открывается и ключе— вой гранзистор 1 базовым током, протекающим по цепи; лпюс источника, эмиттерно-базовый переход ключсвого гранзисгора 1, эмитгерно-коппекгорнь:и переход допопнигепьног о транзистора 7, допопнигепьный линейный дроссепь 10, нагрузка, минус источника. Ток коппекго— ра транзистора 1 линейно возрастает.

Развязывающий диод 9 при этом закрыт и огключаег другую часть вторичной обмотки 8 or эмиттерно-базовой цепи кпючевого транзистора 1.

Через время 1, определяемое параметрами дросселя насыщения и величинами напряжений на входе и выходе устройства, магнитопровод дросселя 6, вылопненцый из магериапа с прямоугольной пегпей гисгерезиса, насышеегся, и напряжение на обмотке 8 резко уменьшеегся.

Дополнительный транзистор 1 закрь.— веегся, базовый и коппекторныи токи транзистора 1 у-меньшаюгся практически до нуля. Ток дросселя 2 начинаег уменьшаться, в связи с чем попярносгь ЭДС самоиндукции и напряжение не обмотке 5 изменяются на противоположное, Напряжение левой половины вторичной обмотки

8 через открывшийся диод 9 прикладывается х эмигтерно-базовой цепи гранзисгора 1, последний активно запирается и переходит в режим отсечки.

С ердечник дросселя насыщения 6 в течение времени 4 перемагничивается в направлении исходного состояния. В

ror момент времени, когда токи в обмотках 2 и 10 уменьшаются до н5 певого значения, сердечник дросселя 6 достигает насыщенного состояния, и цикп рабогы устройства повторяется.

708881

Фиг /

Ф<:г Z

ЦНИИПИ Заказ 8487/48 Тираж 956 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

С н«ж< ни по т< рь элек тро энергии достигa< тс«тем, что токи дросселя 2 (ток коллектора транзистора 1) и дросселя 10 изменяктся во времени пропорционально, гак как накопление энергии в этих дрос- 5 селях осушествпяется при одном и том же напряжении. Благодаря этому базовый

roK транзистора 1, линейно возрастая во времени, в пюбой момент пропорционален току коллектора транзистора 1, обеспечивая тем самым, регупирование тока базы в соответствии с током коллектора, Введение подобной следяшей системы, изменяюшей ток базы ключевого транзис1 r гора пропорционально току коппектора, позволяет резко уменьшить мошность на управляюшем переходе ключевого транг«cropa и тем самым повысить КПД стаби «затора, Дпя выполнения условий насыщения транзистора 1 в течение времени базовый ток должен быть меньше тока коппектора в В раз, где  — cramст ст ческий коэффициент передачи тока гран25 зистора в схеме с обшим эмиттером на . границе режима насышения. Это гребование выпопняется выбором величины индуктивности дополнительного линейного дросселя 10 в В раз большей величины инсг 30 дуктивности линейного дросселя 2.

Формула изобретения

Импульсный параметрический стабилизатор постоянного гока, содержащий кпю33 чевой транзистор, эмиттер которого под2

КПЮЧЕН К ОДНОМУ НЗ ВХОДНЫХ ВЫВОДОВ< коллектор — к входу сгпаживмошего фильтра, состоящего из линейного дроссепя, конденсатора и комму тируюшего диода, и выходом подключенного к Bb!ходным выводам, двухобмоточный дроссепь насышения, первичная обмотка которого вкпючена параллельно обмотке линейного дросселя, о тпичающийсятем, что, с целью повышения КПД, в него введены допопнительные транзистор, линей«bled дроссепь и коммутируюший диод, вторичная обмотка дросселя насыщения выполнена из двух частей, при этом эмиттерпо-базовый переход допопнитепьного тран<эистора соединен с одной частью вторичной обмотки дросселя насыщения непосредственно, а эмиттер-б азовый переход ключевого транзитора соединен с другой частью этой же обмотки через введенный развязываюший диод, коппектор дополнитепьного транзистора подключен через допопнитепьный пинейный дроссепь к одному выходному выводу, а через дополни тепЬный комму тируюший диод — к другому выходному выводу, причем э mrrep дополнительного тр

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лв горское .свиде телье гво СССР № . о86 5 P) кп q 05 F 1/56 1 g76

2. Авторское свидетепьс тво СССР № 468229, M. кп. S 05 Г 1/56, 1975 (прототип,<.