Импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока

ОПИСАНИ- ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социвлистнческнх Республик(22) Заявлено 301178, (21) 2689949/24-07с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 150980, Бюллетень йо 34Дата опубликования описания 150980 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКАИзобретение относится к средствам поддержания постоянного напряжения и может быть использовано для улучшения электрических параметров импульсных стабилизаторов напряжения. 5Известны импульсные стабилизаторы постоянного напряжения, состоящие из регулирующего элемента, включенного последовательно с нагрузкой, коммутирующего элемента, накопительного дросселя, конденсатора фильтра, измерительного элемента, усилителя постоянного тока со схемой сравнения, источника опорного напряжения, модулятора 11 . 15Недостаток таких устройств - сравнительно высокий уровень пульсаций выходного напряжения, часто ограничивающий возможности их применения.Наиболее близким к изобретению яв ляется импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий составной регистрирующий элемент, включенный между входной клеммой и входом 01.С сглаживающего фильтра, выход ко торого соединен с выходными клеммами, измерительный элемент, вход которого соединен с выходными клеммами, а выход - с базой транзистора усилителя постоянного тока, коллектор которого 30 2через первый резистор соединен с точкой соединения базы управляющего транзистора и цепочки из последовательно соединенного второго резистора и первого конденсатора, второй конец которой соединен с коллектором регулирующего элемента, эмиттер управляющего транзистора соединен с эмиттером регулирующего элемента, а коллектор через третий резистор соединен с общей шиной и через цепочку из параллельно соединенного второго конденсатора и стабилитрона с базой регулирующего элемента, причем эмиттер транзистора усилителя постоянного тока соединен с первым источником опорного напряжения 21.Однако в известном устройстве невозможно достигнуть значительного уменьшения пульсаций выходного напряжения в диапазоне частот, определяемых возможностями элементной базы, без заметного ухудшения массо- габаритных и электрических характеристик (т.е. необходимо введение дополнительного фильтра и т.д.).Цель изобретения - уменьшение пульсаций выходного напряжения, повышение стабильности, улучшение динамических свойств и массогабаритныххарактеристик стабилизатора напряжения.Поставленная цель достигается тем,что в импульсном стабилизаторе напряжения постоянного тока в качествеизмерительного элемента использованпороговый элемент с большим коэффициентом усиления, первый вход которого служит входом измерительного элемента, второй вход соединен со вторым источником опорного напряжения,а выход служит выходом измерительного элемента, причем между базой иэмиттером транзистора усилителя постоянного тока включен введенный конденсатор,На чертеже приведена электрическая 15схема устройства.Стабилизатор содержит регулирующий элемент - составной транзистор 1и 2, управляющий транзистор 3, коллектор которого подключен к базе состав- щоного транзистора 1 и 2 через цепочкуиз параллелльно соединенных конденсатора 4 и стабилитрона 5, между точкой соединения которых и общей шинойвключен резистор 6 смещения, цепочку из последовательно соединенныхконденсатора 7 и резистора 8, включенную между базой управляющего транзистора 3 и коллектором регулирующегосоставного транзистора, усилитель постоянного тока со схемой сравнения,выполненный на транзисторе 9, коллектор которого через ограничительный резистор 10 соединен с базойуправляющего транзистора, а эмиттерсоединен с источником опорного напряжения, выполненном на стабилитроне 11и резисторе 12, пороговый элемент 13с большим коэффициентом усиления,выход которого соединен с базой транзистора 9 усилителя постоянного, тока 40и через конденсатор 14 с змиттеромтранзистора 9, а на выходы пороговогоэлемента подается выходное напряжениеи регулируемое опорное от дополнительного источника 15 опорного напряжения, 45фильтр-демодулятор, включенный последовательно с нагрузкой и состоящий изкоммутирующего диода 16, накопительного дросселя 17 и конденсатора 18.Устройство работает следующимобразом,Регулирующий составной транзистор1 и 2, управляющий транзистор 3 и последовательно включенные конденсатор7 и резистор 8 образуют схему несим"метричного мультивибратора, имеющегособственную частоту автоколебаний.Когда управляющий транзистор 3 открыт, регулирующий составной транзистор 1 и 2 закрыт, в следующий моментвремени транзистор 3 .закрыт, а регулирующий составной транзистор 1 и 2открыт и насыщен. Время открытогосостояния регулирующего транзистораопределяется временем разряда конденсатора 7 через резисторы 8 и 10 и 65 транзистор 9 усилителя постоянноготока со схемой сравнения, следовательно, зависит от разности управляющегонапряжения, снимаемого с пороговогоэлемента с большим коэффициентом усиления и опорного напряжения, получаемого от источника 11 опорногонапряжения. Таким образом, регулирование выходного напряжения осуществляется изменением временипроводящего состояния регулирующеготранзистора 1 и 2 с помощью фильтрадемодулятора, состоящего из диода 16,накопительного дросселя 17 и конденсатора 18, осуществляется демодуляцияпоследовательности импульсов в постоянное напряжение установленной величины, Цепочка из параллельно соединенных конденсатора 4 и стабилитрона 5 обеспечивает надежное эапираниерегулирующего транзистора 1 и 2.Применение в качестве измерительного элемента порогового элементас большим коэффициентом усиленияпринципиально меняет характер процессов, происходящих в схеме,Если в известном устройстве время проводящего состояния регулирующего транзистора 1 и 2 зависит отвремени разряда конденсатора 7 черезрезисторы 8 и 10 и переход транзистора 9 и определяется разностью междусредним уровнем выходного напряжения и величиной опорного напряжения,то в предложенном устройстве измерительный элемент - пороговое устройство с большим коэффициентом усиленияуправляется непосредственно величинойпульсации выходного напряжения ив свою очередь через транзистор, работающий в импульсном режиме усилителя постоянного тока со схемойсравнения, управляет работой несимметричного мультивибратора, Такимобразом, скважность импульсов регулирующего транзистора 1 и 2 зависит непосредственно от амплитуды пульсацийвыходного напряжения. Поэтому величина пульсации выходного напряжениязначительно уменьшается,Чувствительность схемы определяется коэффициентом усиления порогового элемента 13, а уровень срабатывания предложенного устройства устанавливается с помощью дополнительно введенного регулируемого источника 15 опорного напряжения.Дополнительно введенный конденсатор 14, включенный между выходомпорогового устройства и эмиттеромтранзистора 9, принципиально необходим и служит для формирования импульсного сигнала управления транзистором 9.Применение двух опорных напряжений - в усилителе постоянного токаи дополнительно введенного на входепорогового устройства - значительноповышает точность стабилизации.763869 Формула изобретения ИИПИ Заказ 6601/1 аж 956 Подписное г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиал ППП Пате Импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий составной регулирующий элемент, включенный между входной клеммой и входомОС сглаживающего фильтра, выход которого соединен с выходными клеммами, измерительный элемент, вход которого соединен с выходными клеммами,а выход - с базой транзистора усилителя постоянного тока, коллектор которого через первый резистор соединен с точкой соединения базы управляющего транзистора и цепочки из последовательно соединенного второго резистора и первого конденсатора, 5второй конец которой соединен с коллектором регулирующего элемента,эмиттер управляющего транзистора соединен с эмиттером регулирующего элемента, а коллектор через третий резистор соединен с общей шиной и черезцепочку из параллельно соединенноговторого конденсатора и стабилитронас базой регулирующего элемента, причем эмиттер транзистора усилителя 25 постоянного тока соединен с первымисточником опорного напряжения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения величины пульсаций выходного напряжения, повышения стабильности, улучшения динамических свойстви уменьшения веса и габаритов, в качестве измерительного элемента использован пороговый элемент с большимкоэффициентом усиления, первый входкоторого служит входом измерительного элемента, второй вход соединен совторым источником опорного напряжения, а выход служит выходом измерительного элемента, причем между базой и эмиттером транзистора усилителяпостоянного тока включен введенныйконденсатор. Источники информации,принятые во внимание,при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 586442, кл. 6 05 Г 1/58, 1976.