Импульсный параметрический стабилизатор постоянного напряжения

, М, Любченко и Н. И. Оле ст тут Заявите расиозиаменный и А. Ф. Можайского н(54) ИМПУЛЬСНЫЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СТАБИЛИЗАТО ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯпод е арамет ного н Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания аппаратуры, требующей стабилизированного постоянного напряжения.Известен импульсаай и ричес- ф кий стабилизатор постоян апряжения, содержащий ключевой транзистор, сглаживающий С-фильтр на линей ном дросселе и конденсаторе, коммутирующий диод, насыщающийся трансфор"матор и источник опорного напряжения, Однако для этого устройства характерны повьивенные потери электроэнергии в силовой цепи из-за введения в нее элементов схемы управления обмотки1 насыщающегося трансформатора) Я.Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является устройство, содержащее ключевойЭб транзистор, включенный между входной клеммой и дросселемСР-фильтра, выходом подключенного к выходным клеммам, пусковую цепь из последовательно соединенных диода и резистора,ключенную к входньк клеммам, иасыщающнйся трансформатор, первичная обмотка которого первым выводом подключена к выходу ключевого транзистора,а вторим .через источник опорного напряжения - к общей шине, вторичнаяобмотка одним выводом соединена с уп"равляющим электродом ключевого транзистора, а другим выводом - с точкойсоединения диода и резистора пусковойцепи Р 3.Однако для данного устройства характерна низкая эксплуатационная надежность иэ-эа перенапряжения на эмиттер-базовом переходе ключевого транзистора, возникающим в момент пускастабилизатора,Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности.Поставленная цель достигается тем,что в стабилизаторе дроссель 1.С 2.фильтра выполнен с дополнительной обмоткой, один вывод которой подключен к2439 3 89общей шине, а другой через последовательно соединенные введенные диод иограничительный резистор " к второму выводу первичной обмотки насыщаающегося трансформатора.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства,Стабилизатор содержит ключевойтранзистор 1, коммутирующий диод 21,СР-ультра, трансформатор 3 с магии"топроводом из материала с прямоугольной петлей гистерезиса и двумя обмот-ками: первичной 4 и вторичной 5, источник опорного напряжения - стабилитрон 6, пусковую цепь, состоящуюиз диода 7 и резистора 8, сглаживающийС 2-фильтр,на конденсаторе 9 илинейном дросселе с обмоткой 1 О и дополнительной обмоткой 11, ограничительный резистор 12 и диод 13.В устройстве ключевой транзистор 1соединен с обмоткой 10 дросселя и конденсатором 9 1,СЗ-Фильтра, Ко входуфильтра подключен диод 2, а к выходуфильтра в . нагрузка, Вторичная обмотка 5 трансформатора 3 соединена сэмиттер"базовым переходом транзистора 1, а первичная обмотка 4 через стабилитрон 6 подсоединена к коммутирующему диоДу 2. Параллельно стабилитрону 6 через ограничительный резистор 12и диод 13 подключена дополнительнаяобмотка 11 дросселя Фильтра.Устройство работает следующим образом.В момент подачи входного напряже"ния с помощью диода 7 и резистора 8транзистор 1 приоткрывается, Напряжением на вторичной обмотке 5 транзистор 1 лавинообразно открывается иудерживается в замкнутом состоянии,Через транзистор 1 и обмотку 10 дросселя протекает нарастающий по величине ток. На выходе устройства появляется напряжение, К цепи обмотка 4насыщающего трансформатора 3 - стабилитрон б прикладывается напряжение,практически равное О. Магнитопроводтрансформатора 3 перемагничиваетсяпод действием приложенного к обмотке 4 напряжения, равного разности нагпряжений 0 иОст " напряжение на стабилитроне. Время перемагничивания магнитопровода определяет время замкнутого состояния транзистора.В это время к дополнительной обмотке 11 дросселя приложено напряжение, равноеРу "стК где Кр- соот 5 0 5 20 25 30 35 40 45 50 5 ношение числа витков обмоток 4 и 5.Напряжение на обмотке 1 блокируется диодом 3.При насыщении магнитопровода трансФорматора 3 величина напряжения наего вторичной обмотке 5 резко уменьшается и транзистор 1 закрывается,Ток, протекающий через обмотку 10дросселя, уменьшается, полярностиЭДС самоиндукции на обмотке 10 и напряжения на обмотке 11 изменяются напротивоположные, Коммутирующий диод 2открывается, обмотка 4 трансформатораподключается параллельно стабилитрону б,Напряжение обмотки 11 через открывшийся диод 13 и ограничительныйрезистор 12 прикладывается к стабилитрону 6 и к обмотке 4 трансформатора 3.При достижении сердечником исходного состояния цикл работы устройства повторяется. Режим пуска заканчивается при достижении выходным напряжением величиныОы = О, Тогдапри разомкнутом состоянии транзистора 1 к обмотке,4 прикладывается напряжение, равное по величине напряжениюО т,Следовательно, выходное напряжениепредлагаемого стабилизатора не зависит от входного и по своей величине равно напряжению стабилизации опорного источника. В то же время, устройство исключает перенапряжение эмиттер-базового перехода при пуске стабилизатора, так как напряжение на обмотке в пусковом и установившемся режимах в период замкнутого состояниятранзистора одинаково. Это значительно повышает безотказность устройства,Таким образом, изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность устройства.Кроме того, в ряде практическихслучаев эффект от использования предложения, как показывают ориентировочные расчеты, оценивается уменьшениеминтенсивности отказов ключевых транзисторов при достаточно частых пускахв 3-5 раз. Уменьшение интенсивностиотказов ключевого транзистора стабилизатора тем значительнее, чем больше частота пусков устройства.Формула изобретения Импульсный параметрический стабилизатор постоянного напряжения, со892439 держащий ключевой транзистор, включенный между входной клеммой и .дросселем АСЬ-фильтра, выходом подключенного к выходным клеммам, пусковую цепьиз последовательно соединенных диодаи резистора, подключенную к входнымклеммам, насыщающийся трансформатор,первичная обмотка которого первым выводом подключена к выходу ключевоготранзистора, а вторым через источник 10опорного напряжения - к общей шине,вторичная обмотка одним выводом соединена с управляющим электродом ключевого транзистора, а другим выводом - с точкой соединения диода и резистора пусковой цепи, о т л и ч а -6ю щ и й с я тем, что, с целью повыше" ния эксплуатационной надежности, в нем дроссельСО-фильтра выполнен с дополнительной обмоткой, один вывод которой подключен к общей шине, а другой через последовательно соединенные введенные диод и ограничительный резистор - к второму выводу первичной обмотки насыщающегося трансформатора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 415649, кл. 6 051/56, 1970.2. Моин В.С., Лаптев Н.Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи, М., "Энергия", 1972, с. 295.авитель С. Чернышед С. Мигунова ковецкий 5 1130 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 943 НИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 35, Москва, ЖРаушская наб.