Стабилизатор постоянного напряжения

Ф:, В; стсса сад ОПИСАИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соввтских Социалистических Республик, Государственный комитет СССР ссо делам нзооретеннй и открытий(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к электродной технике, а именно к источникам питания, и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники.Известны стабилиза оры,постоянного напряжения, содержащие регулирующий элемент, интегрирующее устройство и блок сравнения (1.Наиболее близким к предлагаемому стабилизатору является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенные последовательно в выход- . ную шину составной регулирующий элемент и интегрирующий дроссель, между точкой соединения которых и общей шиной включен коммутирующий диод, параллельно выводам для подключения нагрузки подсоединен резисторный делитель, выход которого через усиди- ф тель постоянного тока соединен с базой управляющего транзистора, коллектор которого пссдключен к точке соединения .последовательной цепочки, состоящей из параллельно соединенных первых резистора и конденсатора, подключенных к базе составного регулирукщего элемента, и резистора, подключенного к общей шине, а эмиттер подключен к входному выводу, в цепь между точками соединения базы управляющего транзистора с выходом усилителя постоянного тока и коллекторомсоставного регулирующего элемента синтегрирующим дросселем включены последовательно соединенные вторые конденсатор и резистор (2,Недостатком применения комбинациинепрерывных и импульсных стабилизаторов, переключаемых на разных этапахэксплуатации, являе ся увеличение массы и габаритов системы стабилизации,низкий КПД.Целью изобретения является расширение Функциональных возможностей,повышение КПД и уменьшение выходныхпульсацийЭто достигается тем, что в стабилизаторе постояннОго напряжения,содержащем включенные последовательно в выходную шину составной регулирующий элемент и интегрирующий дросель, между точкой соединения которых и общей шиной включен коммутирующий диод, параллельно выводам дляподключения нагрузки подсоединен резисторный делитель, выход которого через усилитель постоянного тока соединен с базой управляющего транзистораколлектор которого подключен к точке681423 соединения последовательной цепочки, состоящей из параллельно соединенных резистора и конденсатора, подключенных к базе составного регулирующего элемента, и резистора, подключенного к общей шине, а эмиттер подключен к входному выводу, в цепь между точками соединения базы управляющего транзистора с выходом усилителя постоянного тока и коллектором составного регулирующего элемента с интегрирующим дросселем включены последовательно соединенные конденсатор и резистор, дополнительно введен включенный параллельно входным выводам датчик напряжения, выход которого подсоединен к входу дополнительно введенного прерывателя, включенного н разрыв между точкой соединения базы управляющего транзистора с выходом усилителя постоянного тока и упомянутым конденсатором.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения.Стабилизатор содержит составной регулирующйй элемент на транзисторах 1, интегрирующий дроссель 2, коммутирующий диод 3, резисторный делитель, состоящий иэ резисторов 4-6, выход которого через усилитель 7 постоянного тока подсоединен к управляющему транзистору 8, запирающей цепочки, состоящей из резистора 9 и конденсатора 10, базового резистора 11, цепь, резистора 9 и конденсатора 10, базового резистора 11, цепь, обеспечивающую автоколебательный режим и состоящую иэ резистора 12 и конденсатора 13, дополнительно введенные датчик 14 напряжения и прерыватель 15, источник 16 опорного напряжения и конденсатор 17. Устройство работает следующим образом.При входном направлении вью установленного эначениг, датчик 14 входного напряжения воздействует на прерыватель 15 так, что цепь из последовательно соединенных резистора 12 и конденсатора 13 оказывается соединена с базой управляющего транзистора 8,. при этом регулирующий (составной) транзистор 1, управляющий транзистор 8 и последовательная цепь из резистора 12 и конденсатора 13 образуют схему несимметричного мультивибратора, работающего в режиме антоколебаний. Когда транзистор 8 открыт и насыщен, регулирующий (составной) тран зистор 1 закрыт, н следующий полупериод транзистор 8 закрыт, а регулирую щий (составной) транзистор 1 открыти насыщен. Время открытого состояния регулирующего транзистора определяется постоянной времени разряда конден сатора 13 через усилитель 7 постоянного тоха, следовательно зависит от разности части выходного напряжения,Таким образом, в предлагаемом стабилизаторе напряжения при входном напряжении, преньзаающем установленный 50 уровень, кПд унеличен при значительных токах нагрузки, а при уменьшениинходного напряжения ниже установленного уровня пульсации выходного напряжения уменьщцотся, наводимые по мехи практически отсутстнуют, а КПДостается близким к первоначальному.В качестне датчика и управляемогопрерынателя могут применяться реле,транзисторные схемы и т.д, Предлагае мое устройство проверялось при входном напряжении от 34 и 26 В, токенагрузки ЗА и выходном напряжении20 В, рабочая частота регулирующеготранзистора составляла величину3-5 кГц, КПД 80, полный размах пульсаций 60 МВ. При уменьаании входного получаемого с делителя напряженияна резисторах 4-6, и опорного напряжения, получаемого с источника 16опорного напряжения. Таким образом,регулирование осуществляется измене -нием времени проводящего состояния 5 (скважности импульсов несимметричного мультивибратора) регулирующеготранзистора 1 в зависимости от величины выходного напряжения стабилиэатора. С помощью сглаживающего фильт ра, состоящего из коммутирующего диода 3, интегрирующего дросселя 2 иконденсатора 17, осуществляется интегрирование последовательности импульсов в постоянное напряжение уста новленной величины. Цепочка иэ параллельно соединенных конденсатора 10и резистора 9 обеспечивает надежноеэапирание регулирующего транзистора1 в один иэ рабочих полупеРиодон.20 КПД устройства при входном напряжении выше установленного уровня увеличивается при значительных токахнагрузки и минимальных габаритах имассе регулирующего элемента (эа счетрабОты н импульснОМ Режиме) и Устройства в целом.При уменьшении входного напряженияниже установленного уровня датчик 14входного напряжения воздействует науправляемый прерыватель 15 так, чтоцепь иэ последонательно соединенныхрезистора 12 и конденсатора 13 йесоединяется с базой управляющего транзистора 8. Режим автоколебаний срывается и регулирующий (составной)транзистор 1 работает в линейном режиме. В этом случае непрерывный сигналуправления снимается с усилителя 7повтоянного тома и представляет собойусиленную разность выходного и опорно го напряжений. Пульсации выходногонапряжения уменьшаются, а помехи практически отсутствуют, но КПД сохраняется за счет малого падения напряжения на регулирующем элементе стабили затоРа, Масса и габариты Устройстваостаются неизменными .Формула изобретения Составитель В, КосыревРедактор Т. Зубкова Техред С,Мигай Корректор Е Тираж 10 Государст елам изобр сква, ЖПодписноенного комитета СССений и открытийРауиская наб., д. каз 5 Патент, гУжгород, ул, Проектная иал 5 Ь 814 напряжения ниже 26 В выходное напряжение составляло величину 1978 В, полный размах пульсаций выходного напряжения 3 мВ, а КПД был не ниже 75, Масса и габариты устройства по сравнению с известными уменьшены в 2,5 раза. 5 Стабилизатор постоянного напряже О ния, содержащий включенные последовательно в выходную шину составной регулирующий элемент и интегрирующий дроссель, между точкой соединения которых и общей вкЛючен коммутирующкй диод, параллельно выводам для подключения нагрузки подсоединен резисторный делитель, выход которого через усилитель постоянного тока соединен с базой управляющего транзистора, коллектор которого подключен к точке соединения последовательной цепочки, состоящей иэ параллельно соединенных первых резистора и конденсатора, подключенных к базе составного регулирующего элемента, и резистора, подключенного к общей шине, а эмиттер подклю 23 6чен к входному выводу, в цепь между точками соединения базы управляющего транзистора с выходом усилителя постоянного тока и коллектором составного регулирующего элемента с интегрирующим дросселем включены последоьательно соединенные вторые конденсатор и резистор, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повьвгения КПД и уменьшения выходных пульсаций, введен включенный параллельно входньаи выводам датчик напряжения, выход которого подсоединен, к входу дополнительно введенного прерывателя, включенного в разрыв между точкой соединения базы управляющего транзистора с выходом усилителя постоянного тока и упомянутьач конденсаторомеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Полупроводниковые приборы в технике электросвязи. Под редакцией Н. Ф. Николаевского, вып. 14, с. 20, 1974.2. Полупроводниковые приборы в технике электросвязи, Под редакцией И. Ф. Николаевского, вып. 10, с. 210, 1972.