Устройство для управления регулирующим элементом импульсного стабилизатора

(56) Авто В 1001059 Пробле кации ВИП с. 121.юл,РЗ и И.И.К (088.8) видетел 05 Г 1 87.орисо 6.72 кое кл. ) оск ССР84.унифиьство /56, 1 ации и П, 197 иат М.: РАВЛЕНИЯ РЕГУЛЬСНОГО СТАБИ Я ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛИРУИЦИМ ЭЛЕМЕНТОМ ИМПУЛИЗАТОРА(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствамдля управления регулирующими элементами импульсных стабилизаторов, Цельизобретения - снижение потерь мощности в устройстве и расширение егофункциональных возможностей - достигается тем, что в устройство введеныконденсатор 14 и третий транзистор 12 противоположного типа проводимости, который через первый резистор 11 и третий диод 10 подключен к первому выводу управляющей обмотки 5 трансформатора тока 1, второй вывод которой через конденсатор 14 соединен с общей шиной, а через второй резистор 13 - с выходом источника постоянного напряжения 8, При отрицательном управляющем сигнале на входном выводе 16 открыты транзисторы 12, 15 и к управляющей обмотке 5 приложено напряжение, соответствующее открытому состоянию регулирующего элемента 3, который за счет токовой положительной обратной связи обмотки 4 находит ся в состоянии насыщения. При положи тельном управляющем сигнале открыт транзистор, 7, и конденсатор 14 разр жается через управляющую обмотку 5, обеспечивает форсированное рассасыва ние избыточных носителей из базы регулирующего элемента 4. 3 ил.Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использо вания но вторичных источниках питания с импульсным регулированием мощности, в частности в ключеных стабилизаторах или транзисторных преобразователях напряжения. Цель изобререния - снижение потерьможности в устройстве (повьюение КПД стабилизатора) и расширение функциональных возможностей устройства уп-.равления путем обеспечения гальванической развязки цепей управления и силовой части стабилизатора. На фиг. представлена принципиальная схема устройства для управлениярегулирующим элементом импульсногостабилизатора; на фиг.2 - диаграммы работы устройства; на фиг,З в , вариант схемы для Формирования входного тока из стандартного логического сигнала. Устройство содержит трансформатор1 тока с базовой обмоткой 2 для подключения к управляющему входу регулирующего элемента 3, токовой обмоткой 4 для включения в силовую цепь регулирующего элемента и управляющей обмоткой 5, первый вывод которой через соединенные последонательно первый диод 6 и первый транзистор 7 подключен к общей шине - отрицательному выводу источника 8 постоянного напряжения и одному входному выводу, а второй - через второй диод 9 к тому же выводу источника постоянного напряжения. Первый вывод управляющей обмотки 5 подключен через последовательносоединенные третий диод 10, первыйрезистор 11 и третий транзистор 12 кположительному выводу источника 8,второй вывод управляющей обмотки 5через второй резистор 13 соединен сположительным, а через конденсатор 14 ; с отрицательными выводами источника постоянного напряжения, базовый вывод третьего транзистора 12 - сколлектором второго транзистора 15,а эмиттер последнего подключен к входному выводу 16 устройства. Резистор 17 служит для устранения влиянияобратного тока коллектора транзистора 12,На фиг.2 приняты следующие обозначения: 18 - входной ток устройства, 19 - ток коллектора транзистора 15, 20 " напряжение на обмотке 5, 21 ток коллектора транзистора 7, 22 напряжение на конденсаторе 14. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Устройство работает следующим образом,Пусть на интервале времени О-Т,(фиг.2) на входе 16 устройства имеетместо небольшой отрицательный ток 18(1 ). При этом транзисторы 15 и 12открыты и насыщены транзистор 7 закрыт обратным напряжением на егоэмиттерном переходе, ограниченным величиной прямого падения напряженияна эмиттерном переходе транзистора15. К обмотке 5 приложено напряжение20 (Б) полярностью, соответствующейоткрытому состоянию регулирующегоэлемента 3. Год воздействием токовойположительной обратной связи, образованной соответствующим включением токовой и Газовой обмоток трансформатора тока, регулирующий элемент находится н насьпценном состоянии, а науправляющей обмотке 5 наводится ЗДС,которая по величине может превышатьнапряжение источника 8. Диод 1 О приэтом закрыт обратным напряжением, ичерез обмотку 5 ток не протекает. Через резистор 13 от источника 8 происходит подзарядка конденсатора 14.В момент времени Т, входной токрезко меняет направление и достигаетсвоей максимальной величины. При этомвключается транзистор 7 и обмотка 5через диод 6 и переход коллекторэмиттер транзистора 7 оказываетсяподключенной к заряженному конденсатору 14. На обмотках трансформатораменяется полярность напряжений. Засчет энергии, накопленной н конденсаторе 14, происхс дит форсированноерассасывание избыточных носителей избазы регулирующего элемента. В моментвремени Т заканчивается процесс рассасывания носителей в базе регулирующего элемента, последний закрывается,и в тот же момент времени резко спадает ток, протекающий через обмотку5 и транзистор 7.1В момент времени Т входной токвновь меняет свое направление (Форматока и его амплитуда задается схемойфиг.З). Транзистор 7 при этом форсированно закрывается, а транзистор 15открывается, В базу транзистора 12втекает отпирающий ток, по форме иамплитуде примерно равный входномутоку. Транзистор 12 Форсированно открывается по цели: источник 8, транзистор 12, резистор 11, диод 1 О, обмотка 5, конденсатор 14 током, созда з13 ющим на обмотках трансформатора тока напряжение с полярностью, соответствующей включенному состоянию регулир ующего элемента 3.На фиг.2 пунктирной линией показана форма напряжения 20 на обмотках трансформатора при отсутствии тока в силовой части регулирующего элемента. Под воздействием этого напряжения ре.гулирующий элемент открывается (мо-. мент времени Т) и за счет положительной обратной связи по току удерживается в насыщенном состоянии до момента времени ТНа интервале времени Т -Т форма напряжения на обмотке 5 показана сплошной линией. Диод 1 О при этом закрыт, тока в обмотке 5 нет, вся энер.гия из обмотки 4 через его обмотку 2 используется для удержания регулирующего элемента 3 в насыщенном состоянии. В момент времени Т вновь меняется полярность, и все процессы в схеме повторяются.Диод 9 необходим для обеспечения нормального функционирования силовой части стабилизатора в аварийных режимах, например при коротком замыкании его нагрузки. В этом режиме регулирующий элемент стабилизатора включается на очень короткое время, за которое конденсатор 14 не успевает зарядиться, а выключение регулирующего эле - мента обеспечивается путем шунтирования обмотки по цепи: диод 6, транзистор 7, диод 9. Предложенное устройство управления потребляет незначительную мощность, обеспечивая большой КПД стабилизатора и гальваническую развязку цепей управления от силовой части. Снижение мощности потребления объясняется тем, что энергия от источника 8 в основном потребляется на очень коротком интервале времени, необходимом для запус.ка регулирующего элемента. 35954Все управляющие транзисторы управляют форсированными сигналами с амплитудой токов управления, не превышающих несколько миллиамперУстройство потребляет от источника постоянного напряжения мощность, которая не превышает 40 - 50 мВт,10 Формула изобретенияУстройство для управления регулирующим элементом импульсного стабилизатора, содержащее трансформатор тока с базовой обмоткой для подключения к управляющему входу регулирующего элемента, токовой обмоткойдля включения силовой цепи регулирующего эле-.мента и управляюшей обмоткой, первыйвывод которой через первый диод соединен с коллектором первого транзистора, эмиттером подключенного к общей шине, а базой - к входному выво-ду, второй вывод управляющей обмотки 2 соединен через второй диод с общейшиной, третий диод, второй транзистор, первый и второй резисторы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потерь мощности в устройстве и расширения функциональныхвоэможностей, в устройство введеныконденсатор и третий транзистор противоположного типа проводимости, первый вывод управляющей обмотки трансформатора тока через последовательную цепь из третьего диода и первогорезистора подключен к коллектору третьего транзистора, эмиттером соединенного с выводом источника постоянного напряжения, второй вывод управляющей обмотки через второй резисторподключен к выходу источника постоянного напряжения, а через конденсатор - к общей шине, база третвеготранзистора соединена с коллектором 45второго транзистора, базой подключенного к обшей шине, а эмиттером - квходному выводу.1335954 Рюю 2 Р оставитель А. Кехред В.Кадар,околкинКорректор А. Тяско едакт 46 42 а мит т 5 лиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная твен ро Ю ОТираж 863 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушс 11 одписноеа СССРтийб., д, 4/