Стабилизатор напряжения постоянного тока

Стабилизатор напряжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<н748376

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ау—

К„з

G 05F 1/56 (22) Заявлено 03 05 78 (21) 2610196/24-07. с присоединением заявки ЙоГосударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано150780, бюллетень 14 26

Дата опубликования описания170780

РЦ УДК 621. 316. . 72.2. 1 (088. 8) t

Н. Н. Криницын, Е. Е. Михайлов, Н. B. Шерстюк и Н. М. Алешин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электро-, технике и может быть использовано в системах вторичного электропитания на автономных подвижных объектах при первичном электропитании их от акку- 5 муляторных батарей без возможности подзарядки в процессе эксплуатации.

Известен непрерывно-ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий блок непрерывного регули- 10 рования, резистор-датчик, ключевой . элемент, дроссель и блок управления

И.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий включенные последовательно в выходную шину составной регулирующий транзистор и накопительный дроссель, между точкой сое-Щ динения которых и общей шиной включен коммутирующий диод, параллельно выходным выводам подключен конденсатор. фильтра и резисторный делитель, выход которого соединен с первым вхо- 25 дом усилителя постоянного тока, вто-. рой вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход— с базой управляющего транзистора, коллектор которого через параллельную Зр

RC-цепочку соединен с базой составного транзистора, а эмиттер — с эмиттером составного транзистора, последовательную RC-цепочку, первый вывод которой соединен с коллектором составного транзистора, первый резистор, включенный между коллектором управляющего транзистора и общей шиной (21.

Однако в укаэанном стабилизаторе невозможно получить малый уровень пульсаций выходного напряжения, а уровень наводимых помех достаточно высок даже при малых значениях токов нагрузки.

Целью данного изобретения является уменьшение величины пульсаций выходного напряжения, наводимых в нагрузке помех и увеличение КПД при малых уровнях тока нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения (21 веден датчик тока нагрузки, включенный между накопительным дросселем и выходной клеммой, а второй вывод последовательной RC-цепочки че-. рез контакты дополнительно введенного прерывателя, управляемого датчиком тока нагрузки, соединен с базой управляющего транзистора.

Н« чертеже приводится электрическая схема предлагаемого стабилизатора, Стабилизатор содержит регулирующие транзисторы 1 и 2,управляющий транзистор 3, коллектор которого подключен к базе регулирующего транзистора через цепочку из параллельно соединенных конденсатора 4 и резистора 5 резистор б смещения регулирующего транзистора, последовательно соединенные резистор 7 и конденсатор 8, прерыватель 9, включенный между базой уп- о равляющего транзистора 3 и цепью иэ последовательно соединенных конденсатора и резистора, сглаживающий фильтр

Р включенный последовательно с нагрузкой и состоящий иэ коммутирующего дно- 15 да 10, накопительного дросселя 11 и конденсатора, усилитель 12 постоянного тока, выход которого соединен с базой управляющего транзистора 3, источник 13 опорного напряжения, дат- QQ чик 14 тока нагрузки, включенный последовательно с нагрузкой, делитель выходного напряжения, состоящий йэ резисторов 15 и 16, конденсатор 17. сглаживающего фильтра. . Работа устройства происходит следующим образом.

При токе нагрузки выше установленного значения датчик 14 тока нагрузки воздействует на прерыватель 9 таким образом, что цепь из последователь- но соединенных резистора 7 и конденсатора 8 оказывается соединена с базой управляющего транзистора 3, при этом регулирующий составной транзистор 1 и

2,управляющий транзистор 3 и последо- N . вательная цепь из резистора 7 и конденсатора 8 образуют схему несимметричного мультивибратора, работающего в режиме автоколебаний. КОгда управляющий транзистор 3 открыт и 4О насыщен, регулирующий составной транзистор 1 и 2 закрыт, в следующий полупериод транзистор 3 закрыт, а регулирующие транзисторы 1 и 2 открыты и насыщены. Время открытого состояния регулирующих транзисторов опреде4< ляется постоянной времени разряда конденсатора 8 через усилитель 12 постоянного тока, следовательно, зависит от разности части выходного напряжения, получаемого с делителя напряжения на резисторах 15 и 1б, и опорного напряжения, получаемого с источника 13 опорного напряжения.

Таким образом, регулирование осу. ществляется изменением времени про- 55 водящего состояния (скважности импульсов несимметричного мультивибратора) регулирующих транзисторов 1 и 2 в зависимости от величины выходного напряжения стабилизатора. С помощью сгла- gg живающего фильтра, состоящего из коммутирующего диода 10, накопительного дросселя 11, конденсатора 17, осуществляется демодуляция последовательности импульсов в постоянное напряжение установленной величины. Цепочка из параллельно соединенных конденсатора и резистора 5 обеспечивает надежное запирание регулирующих транзисторов 1 и 2 в один из полупериодов.

Коэффициент полезного действия устpîéсòва при токе нагрузки большем, чем установленный уровень, увеличен, что увеличивает энергоресурс аккумулято ных ж батарей, масса и габариты устройр ства минимальны.

При уменьшении тока нагрузки до установленного уровня, датчик 14 тока нагрузки воздействует на прерыватель 9 таким образом, что цепь из последовательно соединенных резистора 7 и конденсатора 8 не соединена с базой управляющего транзистора 3.

Режим автоколебаний срывается и регулирующий составной транзистор 1 и и 2 работает в линейном режиме.

В этом случае непрерывный сигнал управления снимается с усилителя 12 постоянного тока и представляет собой усиленную разность выходного и опорного напряжений.

Пульсации выходного напряжения резко уменьшаются, а наводимые на питаемые радиоустройства помехи практически отсутствуют, Таким образом, в соответствии с описанием, реализуется стабилизатор напряжения, в котором при токе нагрузки, не превышающем заданное значение, пульсации выходного напряжения имеют незначительную величину, помехи, наводимые от стабилизатора в нагрузку, пра <тически отсутствуют, а при превышении током нагрузки заданного значения и возможности многократного его увеличения коэффициент полезного действия резко возрас- тает, габариты и массы устройства остаются неизменными и меньше,чем у су-. ществующих устройств аналогичного назначения. В обоих режимах работы стабилизатора выходное напряжение не изменяет своей величины.

В качестве датчика тока может быть использована обмотка токового реле, резистор и так далее. В качестве управляемого прерывателя могут быть использованы герконы, контакты токового реле, тиристорные и транзисторные схемы.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий включенный последовательно в выходную шину составной регулирующий транзистор и накопительный дроссель, между точкой соединения которых и общей шиной включен кбммутирующий диод, параллельно выходным выводам подключены .конденсатор фильтра и резисторный делитель, выход которого соединен с первым входом усилителя постоянного тока, второй

748376

Составитель С. Горбачева

Редактор T. Кузнецова Техред О. Андрейко Корректор С. Шекмар

Заказ 4238j35 Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход - c базой управляющего транзистора, коллектор которого через параллельную RCцепочку соединен с базой составного транзистора, а эмиттер — с змиттером составного транзистора, последовательную RC-цепочку, первый вывод которой соединен с коллектором составного .транзистора, первый резистор, включенный между коллектором управляющего транзистора и общей шиной, о т л и ч а ю шийся тем, что, с. целью уменьшения величины пульсаций выходного напряжения, наводимых в нагрузке„ номех и увеличения КПД при малых уровнях тока нагрузки,. в него введен датчик тока нагрузки, включенный между накопительным дросселем и выходной клеммой, а второй вывод последовательной RC-цепочки через контакты дополнительно введенного прерывателя, управляемого датчиком тока нагрузки, соединен с базой управ ляющего транзистора. источники информации, принятые во внимание "при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 542982, кл. G 05 F 1/56, 1974.

2. Полупроводниковые приборы в технике электросвязи, вып. 10, 1972.

М., Связь, стр. 210, рис. 5.