Импульсный стабилизатор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 119) 1 И) 5 Г 51) ОПИСА ЗОБРЕТ ДЕТЕПЬСТ ВТОРСНОМУ ГОСУДАРСТВЕННЬ)Й НОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОтнРытии(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механического института АН УССР(57) Изобретение относится к областистабилизированных источников питания.Целью изобретения является упрощение,снижение массы и габаритов, Цель достигается тем, что устройство выполнено на основе широтно-импульсного управления силовым транзистором 1. Широтно-импульсный модулятор (ШИМ) выполнен на транзисторах 7 и 8. ШИМуправляется по двум входам, Управление по первому входу осуществляется узлом синхронизации 19, При переходе в рабочии режим узла сравнениявыполненного на дифференциальномусилителе 38, ШИМ переходит в режимуправления по второму входу. Приувеличении напряжения до величинывыше допустимой узел сравнения производит смену знака напряжения навходе импульсного усилителя, выполненного на транзисторах 26, 27, 28.В результате транзистор 28 переходитв режим отсечки и диод 36 открывается,Вслед за этим транзисторы 26 и 27закрываются и ШИМ переходит в режимуправления с первого входа. Токтранзистора 7,протекая через эмиттерный переход транзистора 1, выводит последний в режим отсечки. В этовремя напряжение на выходе стабилизатора поддерживается за счет энергии ЫС-Фильтра 4, 5, 6. При уменьшении напряжения на выходе до допустимого ШИМ переходит в режим управления с второго входа и все про. -цессы повторяются. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике и мажет быть использовано вавторичных источниках электропитаниярадиоэлектронной аппаратуры,Целью изобретения являегся упращение и снижение массы и габаритовустройства.На чертеже приведена схема импульсного стабилизатора напряжения,Импульсный стабилизатор содержитрегулирующий транзистор 1, через резистор 2 в базу транзистора 1 задается ток начального смещения, а диод 3 шунтирует эмиттерный переход5транзистора 1 при обратном смещении.Дроссель 4, диод 5 и конденсатор 6образуютСП-Фильтр, предназначенныйдля сглаживания пульсаций выходногонапряжения. Взаимодополняющие тран 2 Озисторы 7 и 8, управляющие сменойсостояний регулирующего транзистора 1, обраэуэот широтно-импульсный модулятор, Точка соединения резисторов9 и 10 является первым входом, а тачка соединения диодов 11 и 12 - вторым входом широтно-импульсного модулятора. При этом резисторы 9 и 10служат для соединения первого входа,а резисторы 13 и 14 - второго входас базами транзисторов 7 и 8. ДиодыЗО1 и 2 предотвращают попадание набазы транзисторов с второго входазапирающего напряжения. Диод 15 шунтирует эмиттерный переход транзистора 7 при обратном смещении, а резистары 6 и 17 ограничивают токи коллекторов транзисторов 7 и 8. Трансформаторная обмотка 18 источника 19синхронизирующего напряжения служитдля запуска синхронизации частоты 1переключений, а также питания черезвыпрямитель перечисленных киже ценней, которое позволяет согласоватьвходной уровень регулирующего транзистора с выходным уровнем широтноимпульсного модулятора. Точка соединения конденсатора 20 с диодами 21и 22 является первым выходом, а тачка соединения конденсатора 23 с диодами 24 и 25 - вторым выходам выпрямителя, преднаэначеннага для питанияколлекторных цепей транзисторов 7 и8 и цепи эмиттера транзистора 26.Транзисторы 26 - 28, резисторы 34.стабилитрон 35, а также диод 36 об.разуют импульсный усилитель, Конденсатор 37, дифференциальный усилитель38, резистор 39, стабилитран 40, диад 41 и резисторы 42-15 и стабилитрон чб образуют узел сравнения и усилитель сигнала ошибки. На чертеже обозначен конденсатор 47,Стабилизатор работает следующим образомПри подключении стабилизатора к источнику входного напряжения в базу регулирующего транзисторачерез резистор 2 задается так начального смещения, и регулирующий транзистороткрывается. Появляющегося при этом на выходе стабилизатора напряжения достаточно для функционирования источника 9 синхронизирующега напряжения, с трансформаторной обмотки 8 каторага импульсы чередующейся полярности поступают на второй вход широтна-импульсного модулятора, выполненного на транзисторах 7 и 8, С этого момента широтна-импульсный модулятор переходит в режим управления с второго входа.При наличии на втором входе широтээо-импульсного модулятора напряжения отрицательной полярности открывается диод 12 иэ соответственна, транзистор 8, ток эмиттера которого протекает через эмиттерный переход регулирукщега транзистора 1 в прямом направлении и переводит последний в режим насыщения. Растущее при этом на вь.хаде стабилизатора напряжение и нарастающие через резистор 39, стабилитран ч 0, диод Л 1, стабилитрон 46 н резистор 42 токи достигают уровня, при котором сначала стабилитрон 46, а затем стабилитрон 40 переходит в режим стабилизации, а вместе с ним в рабочий режим переходят узел сравнения и усилитель сигнала ошибки, выполненные на дифференциальном усилителе 38. Причем напряжение, действующее на диоце 41, будучи приложенным между нулевым выводом и неинвертирующим вхсдом узла сравнения, смещает выход на напряжеээие усилителя сигнала ошибки в область положительных значений, н результате чего транзисторы 26-28 импульсного усилителя открываются, обусловливая переход шнратээо-импульсного модулятора на управление с первого входа.В этом режиме управления базы транзисторов 7 и 8 через резисторы 9 я 10 и промежуток коллектор - эмиттер агкрытага транзистора 26 акаэываютсв соединенными с вторым выходомвыпрямителя, с которого снимается напряжение со знаком минус, в результате чего в .базу транзистора 7 задается ток обратного смещения, а в базу транзистора 8 - ток прямого смеще ния. Когда напряжение обратного смещения на базе транзистора 7 превысит порог срабатывания диода 15, последний открывается, предотвращая нарастание этого напряжения сверх допустимой величины, Так как до перехода широтно-импульсного модулятора в режим управления с первого входа транзистор 8 и регулирующий транзистор 1 были открыты, то после перехода в режим управления с первого входа их состояние остается неизменным независимо от смены знаков напряжения на втором входе широтно-импульсного модулятора. Так как при этом напряже ние на выходе стабилизатора продолжает расти, то через некоторый отрезок времени оно становится несколько выше напряжения стабилизации, узел сравнения через усилитель сигнала ошибки производит смену знака напряжения на входе импульсного усилителя, в результате чего транзистор 28 переходит в режим отсечки, а растущее напряжение обратного смещения на его базе открывает диод 36. Транзисторы 27 и 26 закрываются, и широтно-импульсный модулятор переходит в режим управления с второго входа. Когда напряжение на этом входе ста новится положительным, открывается диод 11 и, соответственно, транзистор 7, при этом напряжение, действующее на базе транзистора 7, через резисторы 9 и О поступает на базу 40 транзистора 8, в результате чего последний переходит в режим отсечки.Ток эмиттера транзистора 7, протекая через эмиттерный переход регулирующего транзистора 1 в обратном 45 направлении, выводит последний иэ режима насыщения. После перехода регулирующего транзистора 1 в режим отсечки растущее на его базе напряжение обратного смещения открывает 50 диод 3, предотвращая увеличение этого напряжения сверх допустимого значения.С момента перехода регулирующего транзистора 1 в режим отсечки напря жение на выходе стабилизатора поддерживается за счет энергии, накопленной в элементах 1 Н,С-Фильтра. По мере расхода этой энергии напряжение на выходе стабилизатора падает и, когда оно на некоторую величину становится меньше напряжения стабилизации, узел сравнения и усилитель сигнала ошибки открывают транзисторы 26, 27 и 28 импульсного усилителя, в результате чего широтно-импульсный модулятор переводится в режим управления с первого входа, а регулирующий транзистор 1 - в режим насыщения Затем описанные процессы циклически повторяются.Таким образом, предлагаемый импульсный стабилизатор отличается от известного простотой конструкции, что позволяет уменьшить его массу и габариты, не ухудшая при этом электрических параметровФормула изобретенияИмпульсный стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий транзистор, эмиттером подключенный к входному выводу, ЕС 0-фильтр, вход которого подключен к коллектору регулирующего транзистора, выход - к выходному выводу, усилитель сигнала ошибки, входы которого подключены к выходным выводам, импульсный усилитель которого соединен с выходом усилителя сигнала ошибки, широтно-импульсный модулятор, выход которого соединен с базой регулирующего транзистора, двухполярный источник постоянных напряжений, выполненный по двухполупериодной схеме со средней точкой, соединенной с эмиттером регулирующего транзистора, причем к базе регулирующего транзистора подсоединены анод первого диода и первый вывод первого резистора, а катод первого диода и второй вывод первого резистора соединены соответственно с входным и выходным выводами, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью упрощения, снижения массы и габаритов устройства, импульсный усилитель выполнен в виде трех транзисторов, трех резисторов, стабилитрона и второго диода, а широтно-импульсный модулятор - в виде двух транзисторов, трех диодов и шести резисторов, причем выход усилителя сигнала ошибки соединен с базой первого транзистора и катодом второго диода, а эмиттер первого транзистора - с анодом вто1234818 Редактор Л. Веселовская Заказ 2984/50 Тираж 836 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб д, 4/5Подписное Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рого диода н первыми выводами стабилитрона и второго резистора, вторыевыводы которых соединены соответственно с общей шиной и выходным выводом, а коллектор первого транзистора через третий транзистор - с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером регулируюшего транзистора а коллектор черезчетвертый резистор - с базой третьего транзистора, эмиттер которого соединен с минусовым выводом двухполярного источника постоянных напряжений,эмиттер четвертого р - и - р-транзистора и пятого и - р - и-транзистора широтно-импульсного модуляторасоединены с базой регулирующего транзистора, их коллекторы через пятый ишестой резисторы широтно-импульсногомодулятора - соответственно с отрицательным и положительным выводами двухполярного источника, а их базы через седьмой и восьмой реэисторы - с коллектором третьего транзистора импульсного усилителя, анод третьего диоца и катод четвертого диода соединены с синхронизирующим выводом двухполярного источника посто О янных напряжений, а катод третьегодиода и анод четвертого диода через девятый и десятый резисторы - соответственно с базами четвертого и пятого транзисторов, пятый диод 15 своим анодом и катодом соединен соответственно с эмиттером и базой пятого транзистора, причем переходы эмиттер - база второго и третьего транзистора шунтированы соответствен но одиннадцатым и двенадцатым резистораи. Составитель А. МакаровТехред О.Гортвай Корректор А, Рошко