Импульсный стабилизатор тока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 52 а С ОПИСАН ИЗОБРЕТ СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(72) В,А.Михеев, М.Я.Кульмухаметов А.О,Рыбаков и Г.Н,Утляков (1) Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе(53) 621,316,722.1.(088.8) (56) , Авторское свидетельство СССР У 498615, кл, С 05 Г 1/56, 1976,2. Авторское свидетельство СССР В 468229, кл, С 05 Г 1/56, 1975. (54)(57) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ТОКА, содержащий ключевой транзистор, одним. силовым выводом подключенный к входной клемме, С-фильтр, конден, сатор которого включен между выход-, ной клеммой и общей шиной, замыкающий диод, первый вывод которого подсоединен к общей шине, первый дрос-. сель насыщения, снабженный первичной и вторичной обмотками,и резистор причем один из выводов первичной обмотки первого дросселя насыщения подключен к второму выводу замыкающего диода, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью уменьшения .коэффициента пульсаций, в него ввейены триггер, второй дроссель насыщения, снаоженный первичной, вторичной и обмоткой смещения, два диодаи два токоограничительных элемента,а первый дроссель насыщения снабженобмоткой смещения, причем первичнаяобмотка второго дросселя насыщения включена между другим силовымвыводом ключевого транзистора и входом 1.С-фильтра, к которому такжеподсоединен другой вывод первичнойобмотки первого дросселя насыщенйя,обмотки смещения, обоих дросселейнасыщения через соответствующиетокоограничительные элементы подключены между общей шиной и входнойклеммой, которая через резистор подсоединена к базовому выводу ключевого транзистора, входы триггера через соответствунщие диоды подключены к вторичным обмоткам дросселейнасыщения, и его выход подсоединенк управлявщему переходу ключевоготранзистора.Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для стабилизации постоянного тока, и может быть использовано для питания аппаратуры, требующей стабилизированного така.Известен импульсный стабилизатор тока, содержащий последовательна соединенные ключевой транзистор, датчик тока на основе трансформатора тока и 1.ОС-фильтр Г .Недостатки данного стабилизатора - большой коэффициент пульсаций выходного тока из-за больших колебаний тока в линейном драсселе в процессе работы и значительные потери мощности на ключевом транзисторе вследствие недостаточно быстрого его гереключения,Наиболее близким по технической"ущности к предлагаемому являетсяустройство, содержащее ключевойтранзистор, одним силовым выводомподключенный к входной клемме, 1.Сфильтр, конденсатор которого включенмежду выходной клеммой и общей шиной замыкающий диод, первый выводкоторого подсоединен к общей шине,первый дроссель насыщения, снабженю.й первичной и вторичной обмоткамии резистор, причем один из выводовпервичной обмотки первого дросселя.-.,асьпцения подключен к второму выводу замыкающего диода 21,Недостаток устройства - большойкоэффициент пульсаций стабилизируемаго тока, который возникает вслед=твие того, что ключевой транзистор переключается из закрытого состояния в открытое при снижении токав ганейнам дросселе до нуля. Зна"чительные потери мощности на ключевом транзисторе в момент переключения объясняются плохими частотнымисвойствами дросселя насыщения, непосредственно управляющего ключевымтранзистором.Цель изобретения - уменьшениекоэффициента пульсации тока на выходе стабилизатора.Поставленная цель достигаетсятем, что в импульсный стабилизатортока, содержащий ключевой транзистор, одним силовым выводом подключенный к входной клемме .С-фильтр,конденсатор которого включен между выходной клеммой и общей шиной,замыкающий диод, первый вывод которого подсоединен к общей шине, йер" 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вый дроссель нас ьпцения, снабженныйпервичной и вторичной обмотками, ирезистор, причем один из выводовпервичной обмотки первого дросселянасыщения подключен к второму выводу замыкающего диода, введены триггер, второй дроссель насыщения, снабженный первичной, вторичной и обмоткой смещения, два диода и дватокоограничительных элемента, а первый драссель насьпцения снабжен обмоткой смещения, причем первичнаяобмотка второго дросселя насьпцения включена между другим силовымвыводом ключевого транзистора и вхо"дом 1.С-фильтра, к которому также подсоединен другой вывод первичной обмотки первого дросселя насыщения,обмотки смещения обоих дросселейнасыщения через соответствующие токоограничительные элементы подключены между общей шиной и входнойклеммой, которая через резисторподсоединена к базовому выводу ключевого транзистора, входы триггерачерез соответствующие диоды подклйчены к вторичным обмоткам дросселей насыщения, а его выход подсоединен к управляющему переходуключевого транзистора,На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства,Устройство содержит источник 1напряжения, ключевой транзистор 2,коллекторно-базовый переход которого шунтирован резистором 3, линейный дроссель ч, замыкающий диод 5,конденсатор 6, дроссели 7 и 8 насыщения триггер 9, токоограничительные элементы 10 и 1 на резисторах,диоды 12 и 13, к входу подключенанагрузка 14.Змиттер ключевого транзистора2 через первичную обмотку дросселя7,насыщения соединен с линейнымдросселем 4 и первичной обмоткойдросселя 8 насьпцения, включенного вцепь последовательно с замыкающимдиодом 5, Обмотки смещения дроссе"лей 7 и 8 насьпцения через токоограничительные элементы, напримерпеременные резисторы 10 и 11, подключены к источникунапряжения.Вторичные обмотки дросселей 7 и 8насьпцения через диоды 12 и 13 подключены на входы триггера 9,выходкоторого подключен к эмиттерно-базовому переходу ключевого транзисто-,ра 2.1 О 51 аж 87 дписное ул. Проектная,илиал ППП "Патент Ужго зСхема работает следующим образом,При включении источника 1 питания напряжение подается на обмоткисмещения дросселей 7 и 8 насыщениявызывая их насыщение до отрицательного значения потока индукции. Транзистор 2 открыт, Ток через линейныйдроссель 4 постепенно увеличивается. В момент, когда намагничиваю- Ощая сила Я дросселя 7 насыщения ста 1новится равной намагничивающей силе1 Ьавключенной встречно Я произой 1дет перемагничивание дросселя 7насыщения от отрицательного до положительного значения потока индукции С обмотки (И) дросселя 7 насыщения, импульс положительной по.лярности,через диод 12 поступит натриггер 9. Триггер 9 срабатывает, 2 Ос него поступает сигнал на ключевойтранзистор 2, который закрывается,Замыкающий диод 5 эа счет ЭДС самоиндукции, которая возникает на линейном дросселе 4, открывается и ток, 25проходящий по обмотке (Ч,) дросселянасыщения 8, перемагничивает сердечник от отрицательного до положительного значения потока индукции, Отрицательный импульс с обмотки (И)дросселя 8 насыщения из-за диода 13в триггер 9 не поступает, триггерв прежнем состоянии, т.е. удерживает ключевой транзистор 2 в закрытомсостоянии. Энергия, накопленная в линейном дросселе 8, начинает расхо 35 ИИПИ Заказ 8665/47 520 4доваться в нагрузке 4. Ток замыкающего диода 5 спадает по линейномузакону. В момент, когда намагничивающая сила У., дросселя 8 насыщениястанет равной намагничивающей силеИ произойдет скачкообразный переходот положительного до отрицательногозначения потока индукции. Положительный импульс с обмотки (Ч 2) дросселя 8 насыщения через диод 13 поступает на триггер 9. Триггер 9 срабатывает, с него поступает сигнална ключевой транзистор 2, которыйоткрывается, замыкающий диод закрывается, и цикл работы устройства повторяется.Уменьшение коэффициента пульса.ций тока на нагрузке 14 достигается тем, что возможно регулирование намагничивающей силы обмотоксмещения дросселей 7 и 8 насыщения. ,Благодаря этому возможно регулирование верхнего порога отклонения выходного тока с помощью переменного резистора 11 и нижнего порога отклонения выходного тока с помощЬю переменного резистора 10, в результатечего возможно добиться уменьшения коэффициента пульсаций выходноготока.В предлагаемом устройстве набйодается увеличение КПД устройства засчет уменьшения потерь мощности на .ключевом транзисторе, так как время переключения ключевого транзистора уменьшается.