Ипульсный параметрический стабилизатор постоянного тока

(22) Заявлено 28.09,77 (21) 2526458/24-07с присоелинен нем заявки .%(5 Д) т,П ( 623.316, .722,3. (088,8) Дата опубликования описания 08,01.80(54) ИМПУЛ ЬСНЫЙ ПАРАМ ЕТРИЧН:,КИЙ СТАР 1 ПИЗАГОР ПОСТОЯННОГО ТОКАИзобретение относится к электротехнике, к устройствам для стабилизациипостоянного тока и может быть использовано для питания аппаратуры, требующей стабилизированного постоянного то-ка,Известны импульсные параметрическиестабилизаторы постоянного гока Ц . Содержащие ключевой транзистор, сглаживающий фильтр на линейном дросселе иконденсаторе и коммутирующий диод.Недостатком известного устройстваявляется то, что элементы схемы управления (обмотки трансформатора тока)включены в силовую цепь стабилизатора,15что является причиной увеличения габаритов и массы блока управления, а такжеснижения КПД устройства./Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилиза-тор, содержащий ключевой транзисторэмиттер которого подключен к одному извходных выводов, коллектор - к входусглаживающего фильтра, состоящего из. линейнсгс дросселя,. конденсатора и коммутирующего дцсда ц выходом подключенно о к выходным выводам, двхссмс гсчный дрсссель насыще:и:я, первичная сбмотка котсрогс включена параллельно обмотке линейного дросселя 2 . Б торц чная обмотка дросселя через ограничительный резцстср сседцнена с э;ц:гтесцо-базовым переходом транзцс гора,Стабилизатор построен на принципеимпульсного регулирования уровцч стаЬилизнруемого тоха. Коммутация Осуществляется ключевым транзистором, управляемым дросселем нась 1 щенця, Элементысхемы управления (обмотки дросселя наСЫЩЕНИЯ) НЕ ВКЛЮЧЕНЫ В СЦЛОВУЮ ЦЕПЬ,что является достоинством схемы,Недостаток известного устройствазаключается в значительных потерях мощности на управленце ключевым транзистором так как в течение всего времениОткрытсгс ссс Гсйния транзистора величинабазового тока Остается посгсяцнсй ц рав ной той 1 нес сходи ". 1 О му для перевода гранзисгора в насьцпенное состояйие при максимальном токе коллектора, в то времякак ток коллектора достигает своего максимального значения только к концу открытого состояния транзистора,Целью изобретения является повышениеКПД стабилизатора,Поставленная цель достигается тем,что в предлагаемый импульсный параметрический стабилизатор постоянного гока,содержащий ключевой транзистор, эмитгеркоторого подключен к одному из входныхвыводов, коллектор - к входу сглаживающего фильтра, состоящего из линейногодросселя, конденсатора и коммутируюше 15го диода, и выходом подключенного к выходным выводам, двухобмогочный дроссель насыщения, первичная обмотка которого включена параллельно обмотке линейного дросселя, введены дополнительные транзистор, линейный дроссель икоммутиоуюший диод, вторичная обмоткадросселя насыщения выполнена из двухчастей, при этом эмигтер-базовый пере 25ход дополнительного транзистора соединен с одной частью вторичной обмоткидросселя насыщения непосредственно, аэмиггерно-базовый переход ключевоготранзистора соединен с другой частью30этой же обмотки через введенный развязываюший диод, коллектор дополнительного гранзисгора подключен через дополнительный линейный дроссель к одному выходному выводу, а через дополнительный35коммутирующий диод - к другому выходному выводу, причем эмигтер дополнительного транзистора соединен с базой ключевого транзистора.На фиг. 1 представлена принципиальнаяДаэлектрическая схема описываемого стабилизатора; на фиг. 2 - диаграммы коллекторного и базового токов ключевого транзистора,Стабилизатор содержит ключевой гран 45зисгор 1, соединенный последовательно сосглаживающим фильгром на линейномдросселе 2, конденсаторе 3 и коммутирующем диоде 4. Параллельно обмотке линей -ного дросселя 2 подключена обмотка 550дросселя 6 насыщения. Эмитгерно-базовыйпереход дополнительного транзистора 7соединен с одной частью вторичной обмотки 8 дросселя 6 насыщения непосредственно, а эмиттер-базовый переход кпюче 55вого транзистора 1 - с другой частьюэтой же обмотки через обратно включенныйразвязываюший диод 9, Эмигтерно-базовыйпереход ключевого транзистора 1 и эмитгерца-коллек горный переход дополни гель -ного гранзистора 7 соединены согласнопоследовательно и через дополнительныйлинейный дроссель 10 включены междуположительными входным и выходным выводами, а через дополнительный коммутирующий диод 11 - с отрицательным выходным выводом импульсного параметрического стабилизатора гока,Устройсгво рабогаег следуюцшм образом.При подаче литания на входные выводыстабилизатора создаегся некоторое напряжение на обмотках дросселей 2 и 6 засчет токов утечки ключевого транзистора 1. Напряжением на одной чести вторичной обмотки 8 открывается дополнительный транзистор 7. В момент открытия транзистора 7 открывается и ключе -вой гранзистор 1 базовым током, протекаюцим по цепи: плюс источника, эмиттерно-базовый переход ключевого гранзисгора 1, эмитгерно-коллекгорнь:й переход дополнигельного транзистора 7, дополнительный линейный дроссель 10,нагрузка, минус источника. Ток коллекго -ра транзистора 1 линейно возрастает,Развязываюший диод 9 при этом закрыти огключаег другую часть вторичной обмотки 8 ог эмиттерно-базовой цепи ключевого транзистора 1,Через время 1 , определяемое параметрами дросселя насыщения и величинами напряжений на входе и выходе устройства, магнитопровод дросселя 6, выполненный из материала с прямоугольнойпетлей гисгерезиса, насыщаегся, и напряжение на обмотке 8 резко уменьшаегся,Дополнительный транзистор 1 закрывается, базовый и коллекторныи токитранзис гора 1 у меньшаюгся практическ идо нуля. Ток дросселя 2 начинаег уменьшаться, в связи с чем полярность ЭДСсамоиндукции и напряжение на обмотке 5изменяются на противоположное, Напряжение левой половины вторичной обмотки8 через открывшийся диод 9 прикладывается х эмигтерно-базовой цепи гранзисгора 1, последний активно запираетсяи переходит в режим отсечки,С ердечник дросс ел я нас ы щения 6 втечение времени, перемагничиваетсяв направлении исходного состояния. Вгог момент времени, когда токи в обмотках 2 и 10 уменьшаются до н 5 левогозначения, сердечник дросселя 6 достигаетнасыщенного состояния, и цикл рабогыустройства повторяется.708881 к 956 пион д, ул. Проектная,С.:ппжг пи потерь электроэнергии досгигас тс я тем, что токи дроссепя 2 (токколлектора транзистора 1) и дросселя 10изменяются во времени пропорционально,гак как накопление энерГии в этих дросселях осушествпяется при одном и томже напряжении, Благодаря этому базовыйток транзистора 1, линейно возрастая вовремени, в любой момент пропорционалентоку коллектора транзистора 1, обеспечивая тем самым, регупирование токабазы в соответствии с током коллектора.Введение подобной следяшей системы,изменяющей ток базы ключевого транзис 1 ггора пропорционапьно току коппектора,позволяет резко уменьшить мошность науправляюшем переходе ключевого транзистора и тем самым повысить КПДстаби пиза тора,2 ВДпя выполнения условий насыщениятранзистора 1 в течение временибазовый ток должен быть меньше токакоппектора в В раз, где В - статист стческий коэффициент передачи тока гран 25зистора в схеме с общим эмиттером награнице режима насышения. Это гребование выпопняется выбором величины индуктивности дополнительного линейного дросселя 10 в В раз большей величины инсг 30дуктивности линейного дросселя 2. Формула изобретения Импульсный параметрический стабилизатор постоянного гока, содержащий кпю 3 чевой транзистор, эмиттер которого под 2 ЦНИИПИ Заказ 8487/48 илиал ППП "Патент", г. У кпк 1 чец к одному из входных выводов,коллектор - к входу сгпаживаюшегофильтра, состояшего из пинейного дроссепя, конденсатора и комму тируюшегодиода, и выходом подключенного к выходным выводам, двухобмоточный дроссепьнасышения, первичная обмотка котороговкпючена параппепьно обмотке линейногодросселя, о тпичаюшийсятем,что, с целью повышения КПД, в него введены допопнительные транзистор, линейный дроссепь и коммутирующий диод,вторичная обмотка дросселя насыщениявыполнена из двух частей, при этомэмиттерпо-базовый переход допопнитепьного транзистора соединен с одной частьювторичной обмотки дросселя насышениянепосредственно, а эмиттер-б азовый переход ключевого транзитора соединен сдругой частью этой же обмотки черезвведенный развязываюший диод, коппектордополнитепьного транзистора подключенчерез допопнитепьный пинейный дроссепьк одному выходному выводу, а через допопнитепЬный комму.тируюший диод - кдругому выходному выводу, причем эмиттер дополнительного трМзистора соединен с базой ключевого транзистора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское,свидетельство СССРгг 9865 4 кп 2 Я 051/56 19762, Авторское свидетепьс тво СССР468229, й. кп. 5 05 Г 1/56, 1975