Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

8> (72) Авторы изеб!«етеиия

А. С. Жерненко и Ю. В. Кольцов

Ленинградский электротехнический институр связи им. проф. И.А. Бонч-Бруевича (7l ) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в радиотехнических устройствах, в частности в источниках вторичного электропитания.

Известен импульс«ый стабилизатор напряжения с защитой, в котором датчиком тока является резистор, а защита от короткого замыкания обеспечивается с помощь» цепочки иэ резистора и стабилитроиа f! ).

Щ

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является импульснъ«й стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательный регулирующий элемент, блок управ1% ления, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего элемента, LCD-фильтр, включенный между регулирующим элементом и выходным выводом, и узел защиты (2).

ЗО

Недостатком известного стабилизатора является то, что в момент его включения выходной конденсатор раэряжей и в начальньг момент замыкает цепь накоротко. Так как напряжение стабилизации стабилитрона по .величине меньше входного напряжения, то при включении импульсного стабилизатора наблюдается его ненадежная работа.

Стабилитрон может пробиться, тогда регулирукиций транзистор закрывается, в результате чего напряжение,на выходе отсутствует.

Входное напряжение может изменяться в пределах -!5 — !ОХ от номинального значения. Серийно выпускаемые стабилитроны имеют разброс напряжений стабилизации + l5X от номинального значения напряжения стабилизации.

Широко распространенным случаем является соотношение

ЪГ "-5" SS где !! - выходное напряжение стабилиИЬЙ затора;

О!«„ - входное напряжение стабилизатора.

868727

При этом необходимо применять стабилитроны, удовлетворяющие следующим условиям 0 50

CThhHH ВХ c%KC

" фокс," ВХ м н

5 где U — напряжение стабилизации стабилитрона.

Условие для выбора стабилитрона по максимальному напряжению выражается неравенством 10 Oi8" Âõмокс 1 ст мика О6 ОВп бас. затора, а резистор 7 — с управляющим входом регулирующего элемента — базой транзисторного элемента l и с одним из выводов резистивного делителя, состоящего из резисторов 8 и 9, причем резистор 9 соединен с общей шиной и зашунтирован конденсатором 10.

Импульсный стабилизатор работает следующим образом.

При подключении к источнику входного напряжения открывается транзисторный элемент 1, напряжение на выходе начинает увеличиваться. До тех пор, При других соотношениях между 1 и

Ц ограничение для выбора стабнлитрона изменяется по величине., но сохраняется по относительным пределам. Наличие такого ограничения создает технологичсские неудобства при выборе ,ста илитрона и также является недостатком указанного стабилизатора.

Цель изобретения — устранение зависимости порога срабатывания защиты от соотношения между входным и выходным напряжениями с одновременным повышением быстродействия защиты.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения в узел защиты введен пороговый элемент, выполненный на транзисторе с резисторами в цепях его электродов и подключенный эмиттерным резистором к общей шине, базовым резистором — к выходному выводу, а коллекторным резистором — к управляющему входу регулирующего элемента и одному иэ выводов дополнительно введенного резистивного делителя, другой вывод которого соединен с общей шиной, а одно из плеч указанного делителя зашунтировано введенным конденсатором.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого стабилиs атора, Импульсный стабилизатор напряжения содержит последовательный транзисторный регулирующий элемент 1, коллектор которого соединен с l CDфильтром 2, а база — с выходом блока 3 управления. Змиттер транзистор— ного элемента 1 соединен со входным выводом стабилизатора. Пороговый элемент состоит из транзистора 4, в цепях электродов которого включен pesHcTopbl 5, 6 и 7, при этом резистор 5 соединен с общей шиной, резистор 6 — с выходным выводом стабили20

50 пока напряжение на выходе не достигает установленного уровня, питание базы транзисторного элемента 1 осуществляется от источника входного напряжения через резистор 8 и конденсатор 10, Когда выходное напряжение достигает установленного уровня, транзистор 4 открыт и насыщен, и питание базы транзисторного элемента 1 осуществляется через резисторы 5 и 7 и транзистор 4. В это время заканчивается заряд конденсатора 10.

Когда выходное напряжение превьпнает установленный уровень, блок 3 управления вырабатывает сигнал, который переводит транзисторный элемент 1 в состояние отсечки. Выходное напряжение начинает снижаться до установленного уровня. Когда же выходное напряжение ниже установленного уровня, тогда блок 3 управления вырабатывает сигнал, который переводит транзисторный элемент 1 в состояние насыщения.

Выходное напряжение начинает увеличиваться до установленного уровня.

Таким образом, осуществляется стабилизация выходного напряжения.

При коротком заьыкании нагрузки напряжение на выходе резко уменьшается и когда оио снижается до величины потенциала эапирания транзистора 4, последний переходит в режим отсечки, в результате обесточивается база регулирующего транзисторного эле мента 1 и последний переходит в состояние отсечки. Стабилизатор находится в таком состоянии и после устранения короткого замакания.нагрузки.

Для того, чтобы стабилизатор выполнялсвои функции, надо отключить входное напряжение для разряда конденсатора 10 через резистор 9. Причем, если короткое замыкание не устранено, стабилизатор не включается даже при повторном подключении входного напряжения .

86

Быстродействие схемы защиты от короткого замыкания, в основном, определяется временем рассасывания неосновных носителей электрического заряда в базе транзистора 4, которое имеет величину от нескольких микросекунд до долей микросекунды.

Использование предлагаемого стабилизатора позволяет повысить бысч родействие защиты, устраняя ограничения, накладываемые на элементы в схеме защиты.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательный регулирующий элемент, блок управления, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего элемента, LCD-фильтр, включенный между регулирующим элементом и выходным выводом, и узел защиты, о т л и ч а ю8727 6 шийся тем, что, с целью устранения зависимости порога срабатывания защиты от соотношения между входными и выходными напряжениями с одновременным повышением быстродействия защиты, в узел защиты введен пороговый элемент, выполненный на транзисторе с резисторами в цепях его электродов и подключенный эмиттерным резистором к общей шине, базовым резисто,. ом — к выходному выводу, а коллекто"ным peiзистором — к управляющему входу регулирующего элемента и одному из выводов введенного резистивного делителя, другой вывод которого соединен с общей шиной, а одно из плеч указанного делителя зашунтировано введенным конденсатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 373713, кл. G 05 F 1/58, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

М 334563, кл. G 05 F 1/58, 1971.

868727

Составитель О. Овсянников

Редактор M. Иитвовка Техреду Т.Маточка

Заказ 8327 69 Ти аа

Корректор О. Билак

Подписное р 943

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

1)3035д Москва й-35 Ра ская наб. . 4/5 и P В

Филиал ППП Патент, г. Унгород, ул. Проектная, 4