Непрерывно-ключевой стабилизатор тока

Непрерывно-ключевой стабилизатор тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистичесиик

Рес убпии (>905803 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 29.04.80 (2l) 2917335/24 — 07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 15 . 02. 82 (53)M. Кл.

G 05 F 1/56

9пударатееккыб комитет

СССР ао делен изобретении а открытки (53) УДК 621.316. . 722. 1 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.С. Ефремов, О.Г. Макаров и Е.Д. 1оборчий (7l) Заявитель (54) НЕПРЕРЫВНО-КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР ТОКА

Изобретение относится .к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры и, в первую очередь, для питания устройств на лавинно-пролетных диодах (ЛПД).

Известен стабилизатор тока для питания ЛПД, содержащий регулирую-, щий элемент, датчик тока и блок обратной связи (13.

Недостатком этого устройства является плохой КПД при изменении напряжения питания в широких пределах.

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор, содержащий регулируемый преобразователь постоянного напряжения, входом подключенный к входят клеммам, а выходом, эашунтированным конденсатором, ко входу регулятора постоянного тока, выходом соединенного с выходньп и клеммами и включающего в себя регулирующий транзистор, первый стабилитрон, три резистора и оптрон, выход которого подключен к входу управления регулируемого преобразователя постоянного напряжения (21. э

Недостатками данного устройства

5 являются низкое динамическое сопротивление и недостаточная надежность в режимах холостого хода и "внезапного" короткого замыкания.

Целью изобретения является увели10 чение динамического сопротивления и повышение надежности непрерывноключевого стабилизатора тока.

Поставленная цель достигается

15 тем, что в непрерывно-ключевой стабилизатор тока введены управляющий транзистор, дроссель и второй стабилитрон, причем коллектор-эмиттерный .переход регулирующего транзистора, зашунтированный цепью из последовательно включенных входных выводов оптрона и первого резистора, последовательно с дросселем и вторым резистором подключен между вы905803 х::дам и выводом регулятора постоянного тока,база регулирующего транзистора через первый стабилитрон соединена с выходом, а через последовательно включенные коллектор- S эмиттерный переход управляющего транзистора и третий резистор со входом регулятора постоянного тока, база управляющего транзистора иодсоединена к точке соединения перво- 1О

ro резистора и входа оитрона, а между входом регулятора постоянного тока и первым выводом управляющего ввода регулируемого преобразователя постоянного напряжения включен второй стабилитрон, второй вывод управляющего входа регулируемого преобразователя постоянного напряжения подсоединен к общей шине регулятора постоянного тока. 20

На чертеже приведена принципиальная схема непрерывно-ключевого стабилизатора тока.

Устройство содержит регулируемый преобразователь постоянного напряжения !, входом подключенный к входным клеммам, а выходом, эашунтированным конденсатором 2, ко входу регулятора постоянного тока, выхо30 дом соединенного с выходными клеммами и включающего в себя регулирующий транзистор 3, коллектор-эмиттерный переход которого последовательно с резистором 4 и дросселем 5 подключен между входом и выходом регулятораз постоянного тока, последовательно включенные резистор 6 и входные выводы оптрона 7, подсоединенные параллельно коллектор-змиттерному переходу регулирующего транзистора 3, стабилитрон 8, подключенный между базой регулирующего транзистора 3 и выходной клеммой, резистор 9 и управляющий транзистор 1О, коллекторзмиттерный переход которого последовательно с резистором 9 включен между базой регулирующего транзистора 3 и входом регулятора постоянного тока, и стабилитрон ll включенный

Между входом регулятора постоянного SO тока и одним выводом управления регулируемого преобразователя постоянного напряжения 1. Управляющие выводы регулируемого преобразователя постоянного напряжения подключены к SS выходнь|м «ыводам оитрона 7, один

Иэ выводов которого соединен с общей шиной регулятора постоянного тока °

База управляющего транзистора 10 подключена к точке соединения резис- тора 6 с входным выводом оитрона 7.

Устройство работает следующим образом.

При изменении входного напряжения регулируемый преобразователь постоянного напряжения поддерживает неизменным напряжение на регулирующем транзисторе 3. Увеличение динамического сопротивления стабилизатора достигнуто тем, что ток светодиода оптрона 7 протекает по резистору 4, вследствие чего сумма токов оитрона .

7 и транзистора 3 остается постоянной, так как всякие изменения тока оптрона компенсируются. соответствующими изменениями тока транзистора

3. Одновременно с этим в предложен— ной схеме транзистор 10 с резистором

9 и светодиодом оптрона 7 образуют вспомогательный стабилизатор тока с выходным динамическим сопротивле— нием десятки-сотни киловатт, через который и осуществляется питание стабилитрона 8.

Повышение надежности непрерывноключевого стабилизатора тока в режиме холостого хода достигается тем, что между цепью управления регулируемого преобразователя 1 и его выходом включается стабилитрон ll с напряжением пробоя, большим максимального рабочего напряжения на входе регулятора тока непрерывного действия, но меньшим максимального выходного напряжения регулируемого преобразователя. В рабочем режиме стабилизатора стабилитрон ll закрыт и на работу схемы не влияет. При обрыве цепи нагрузки максимальное напряжение на выходе регулируемого преобразователя ограничивается на уровне напряжения пробоя стабилитрона 11.

Повышение надежности стабилизатора тока в режиме "внезапного" короткого замыкания достигается тем, что последовательно с резистором и в цепи эмиттера регулирующего транзистора включается дроссель

5, принимающий на себя резкий перепад напряжения на нагрузке и препятствующий возникновению опасного для оптрона и для всего регулятора тока непрерывного действив нсплеска

Тока по цепи светодиод оитрона 7 резистор 6 — резистор 4. В рабочем

905803 в него введены управляющий транзистор,дроссель и второй стабнлитрон, причем коллектор-эмиттерный переход регулирующего транзистора, зашунтированный цепью иэ последовательно включенных входных выводов оптрона и первого резистора, последовательно с дросселем и вторым резисторо подключен между входом и выходом

10 регулятора постоянного тока, база регулирующего транзистора через первый стабилитрон соединена с выходом, а через последовательно включенные коллектор-эмиттерный переход управ15 ляющего транзистора и третий резистор со входом регулятора постоянного тока, база управляющего транзистора подсоединена к точке соединения первого резистора и входа оптрона, 20 а между входом регулятора постоянного тока и первым выводом управляющего входа регулируемого преобразователя постоянного напряжения включен второй стабилитрон, второй вывод управляющего входа регулятора постоянного напряжения подсоединен к общей шине регулятора постоянного тока.

Формула изобретения

Непрерывно-ключевой стабилизатор тока, содержащий регулируемый преобразователь постоянного напряжения, входом подключенный к входным клеммам, а выходом зашунтированным конденсат ором, ко входу регулятора постоянного тока, выходом соединенного с выходными клеммами и включающего в себя регулирующий транзистор, первый стабилитрон, три резистора и оптрон, выход которого подключен ко входу управления регулируемого преобразователя .постоянного напряжения, 3S отличающийся тем, что1 с целью увеличения динамическбго сопротивления и повышения надежности, ВНИИПИ Заказ 364/64. Тираж 907 Подписное

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул.Проектная,4 режиме дроссель 5 увеличивает динамическое сопротивление стабилизатора на высоких частотах.

Использование предложенного непрерывно-ключевого стабилизатора тока питания усилителей и генераторов на ЛПД или в другой аналогичной аппаратуре позволяет обеспечить необходимую величину и стабильность тока в нагрузке, меняющейся в широких предеЛах, при использовании нестабилизированного первичного источника питания и при высоком КПД

Высокая надежность стабилизатора во всех режимах от короткого замыкания до холостого хода позвеляет не применять дополнительных мер защиты стабилизатора и нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Асосков С.Ф. Источник питания для генераторов на лавинно-пролетных диодах. Информационный листок ВИ1Я

1 . 76-1973.

2. Белопольский И.И. и др. Стабилизаторы низких и милливольтовых напряжений. M. "Энергия", 1974, с. 37 рис. 17.