Импульсный стабилизатор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 01) 4 С 05 Р 1/ НИЕ Х ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Устройства электропитания электронной аппаратуры./ Под ред. В.ф.Басовского. - Киев: Техника, 1980, с. 110 рис. 25Там же, с.107, рис. 24. (54) ИМПУЛЬСНЬЯ СТАБИЛИЗАТ 8 Р (57) Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение надежности и улучшение динамических ха" рактеристик. При подаче входного напряжения ключевой элемент 1 насыщается токозадающим элементом 21. При увеличении напряжения на выходе Ш.С-фильтра 6 выше напряжения пробоя стабилитрона 26 на базу управляющего транзистора 4 задается насыщанщее смещение. Управляющий транзистор является ключом с эмиттерным размыканием, Кего переключение осуществляется инвертирующим усилителем 16Времязадающий конденсатор 15 генератора 10 через пороговый ключ 19 подключается выходом генератора к выходной клемме. Скорость заряда времязадающего конденсатора определяется величиной выходного напряжения. Выходные импульсы генератора 10 пере- Ю ключают инвертирующий усипитель 16. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникамвторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры широкого примене 5ния.Цель изобретения - повышение надежности и улучшение динамическиххарактеристик импульсного стабилизатора. 1 ОНа фиг. 1 приведена электрическаясхема импульсного стабилизатора, нафиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит ключевой элемент 1, включающий составной транзистор 2, управляющий элемент 3,включающий транзистор 4 и резистор5, преобразователь 6 напряжения,включающий катушку 7 индуктивности, 20обратный диод 8 и конденсатор 9,генератор 1 О, включающий инверторы11 и 12, резисторы 13 и 14 и конденсатор 15, инвертирующий усилитель 16,включающий инверторы 17 и 18, ключ 2519 генератора, включающий стабилитрон 20, токозадающий элемент 21,включающий диод 22, конденсатор 23 ирезистор 24, блок 25 запуска, включающий стабилитрон 26, резистор 27 и 30конденсатор 28.Коллектор составного транзистора2 ключевого элемента 1 соединен свходной клеммой. Входом ключевогоэлемента 1 являетчя база составноготранзистора 2, а выходом - эмиттерсоставного транзюстора 2.Коллектор транзистора 4 управляющего элемента 3 соединен с входомрезистора 5 и базой составного транзистора.2 ключевого элемента 1. Базатранзистора 4 является первым входомуправляющего элемента 3, эмиттертранзистора 4 - вторым входом управляющего элемента 3. Инверторы 11 и 4512 генератора 10 соединены последовательно. Вход инвертора 11, являющиисявходом генератора 10, соединен с конденсатором 15 и резистором 14, второй вход которого соединен с резистором 13, выходом инвертора 11 ивходом инвертора 12. Второй вход резистора 13 соединен с выходом инвертора 12, являющимся выходом генератора 10, и с второй обкладкой конденсатора 15, Инверторы 17 и 18 усилителя соединены параллельно. Их входы,являющиеся входами усилителя 16, соединены с выходом инвертора 12, выходы инверторов являются выходами усилителя 16,Катушка индуктивности 7 преобразователя 6 напряжения соединена однимконцом с катодом обратного диода 8и эмиттером составного транзистора2, а другим, являющимся выходом преобразователя 6, - с одним выводомконденсатора 9 и выходной клеммой.Анод обратного диода Я и другой вывод конденсатора 9 подсоединены кобщей шине, Катод стабилитрона 20соединен с выходной клеммой, а анод -с входом инвертора 11 генератора 10.Катод стабилитрона 26 блока 25запуска соединен с резистором 27, аанод, являющийся выходом блока Р 5запуска, - с базой транзистора 4 иконденсатора 28, вторая обкладкакоторого соединена с вторым входомрезистора 27,Первая обкладка конденсатора 23токозадающего элемента 21 соединенас резистором 24, резистором 5 и катодом диода 22, вторая - с эмиттеромсоставного транзистора 2, Анод диода 22 соединен с другим входом резистора 24 и с входной клеммой.Эмиттер транзистора 4 соединен свыходами инверторов 17 и 18, их входы - с выходом инвертора 12.Выходная клемма соединена с первыми входами питания инверторов 11и 12, инверторов 17 и 18 и с вторымвходом резистора 27. Вторые входыпитания инверторов 11, 12, 17 и 18подключены к общей шине (не показано).Стабилизатор работает следующимобразом. "Надежное включение стабилизатораобеспечивается с помощью блока 25 запуска. Резистор 27 блока 25 запускаограничивает базовый ток транзистора4. Конденсатор 28 улучшает фронты выходного импульса транзистора 4, Стабилитрон 26 вне зависимости от состояния инвертирующего усилителя 16поддерживает в закрытом состояниипо базе транзистор 4 до тех пор, пока напряжение на выходе стабилизатора не достигнет величины напряженияего пробоя. С появлением на выходестабилизатора напряжения, превьшающего напряжение пробоя стабилитрона26, импульсы с выхода генератора 10через инвертирующий усилитель 16 поступают на эмиттер транзистора 4, На- .40 чинается модуляция ключевого элемента 1, которая замедляет скорость нарастания выходного напряжения стабилизатора. Низкий уровень на выходе иннертора 12 генератора 10 через пороговый клич 19 подключает конденсатор 15 к выходу стабилизатора. При этом н зависимости от величины выходного напряжения изменяется вре мя заряда конденсатора 15, а следовательно, и время насьш 1 енного состояния ключевого элемента 1 (фиг.2, интервал а-н). Заряд конденсатора 15 до напряжения, достаточного для пере ключения иннертора 11, приводит к появлению на выходе иннертора 12 напряжения высокого уровня. Это напряжение, складываясь с напряжением конденсатора 15, обеспечивает под"20 держание на выходе иннертора 12 высокого напряжения. При этом ключевой элемент 1 закрыт, так как эмиттер транзистора 4 через выход инвертирующего усилителя подключен к общей 25 шине, а ча его базу через блок запуска 25 подано отпирающее смещение. Когда напряжение резистора 14, создаваемое током перезаряда конденсатора 15, упадет ниже напряжения 30 включения иннертора 11 произойдет переключение инверторов 11 и 12 генератора 10 и конденсатор 15 через по" рогоный ключ 19 и выход инверторз 12 вновь будет подключен к выходу стабилизатора.При нормальном выходном напряжении пороговый ключ 19 открывается каждым отрицательным импульсом генератора 10 (открытое состояние кличеного элемента 1). При этомпороговый ключ 19 открыт только в на" чальный период отрицательного импульса генератора 10, тогда же и производится коррекция длительности от рицательного импульса. При постоянном входном напряжении и постоянной нагрузке длительность отрицательного импульса постоянна и постоянно время перезаряда конденсатора 15, 50 определяющего длительность отрицательного импульса н точке С (фиг.1). Конденсатор 15 во время начальногО периода отрицательного импульса подключен пороговым ключом 19 к выходу стабилизатора параллельно конденсатору 9. Поэтому при изменении выходного напряжения, вызванного изменением входного напряжения или тока нагрузки, меняется скорость подзарядки конденсатора 9 и время перезаряда подключенного параллельно конденсатору 9 конденсатора 15, что приводит к стабилизации выходного напряжения. После запирания порогового ключа дозаряд конденсатора 15 происходит через резистор 14 выходным напряжением инвертора 12. Если во время запертого состояния силового ключа 1 выходное напряжение увеличится настолько, что пороговый ключ окажется насыщенным, после перезаряда конденсатора 15 высокий потенциал на нЪходе инвертора 12, а следовательно, и запертое состояние силового ключа 1 будут поддерживаться током, протекающим через резистор 14 непосредственно с выходной клеммы (фиг.2, интервал с-Й). Токозадающий элемент 21 обеспечивает минимальное падение напряжения на ключевом элементе 1. Когда последний открыт, напряжение конденсатора 23, заряженного на интервале запертого состояния ключевого элемента 1, складывается с входным напряжением с помощью резисторов 5 и 24, обеспечивая тем самым необходимую для полного открытия транзистора 2 амплитуду напряжения. Обратный диод 8 преобразователя 6 напряжения обеспечивает при закрытом ключевом элементе 1 подачу запасенной во время открытого состояния ключевого элемента 1 энергии катушки 7 в нагрузку и на конденсатор 9. Усилитель 16, собранный на иннерторах 17 и 18, обеспечивает необходимую амплитуду тока транзистора 4.Формула изобретения1, Импульсный стабилизатор, содержащий ключевой элемент, первым силовым выводом связанный с входной клеммой, вторым силовым выводом, через преобразователь напряжения подключенный к выходной клемме, а входом управления связанный с коллектором транзистора управляющего элемента и через токозадающий элемент подключенный к входной клемме, инвертирующий усилитель, первый инвертор, два конденсатора, первый и, второй резисторы, причем вход первого инвертора соединен с первым выводом первого конденсатора, и последовательно включенные первый стабилит7351 Составитель Ю.ОпадчТехред Л.Сердюкова 1 аксимишине Редактор М.Тов рректТираж 866 Подп ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035. Москва, Ж, Раушская наб., д, аэ 4851/4 исное 1 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4/ 5 142 рок и третий резистор, причем первые выводы питания инвертирующего усили" теля и первого инвертора подключены к общейшнне, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения надежности и улучшения динамических характеристик, в него введены второй инвертор и пороговый ключ, причем первый вывод питания второго инвертора подключен к общей шине, вторые выводы питания инвертирующего усилителя, первого и второго инвертора, а также свободный вывод третьего резистора подключены к выходной клемме, пороговый ключ включен между выходной клеммой и входом первого инвертора, к которому также подключен один вывод первого резистора, выход первого инвертора подсоединен к другому выводу первого резистора, входу втоб рого инвертора и одному выводу второго резистора, другой вывод которого подключен к выходу второго инвертора, второму выводу первого конденсатора и входу инвертирующего усилителя, вы" 10 ход которого подсоединен к эмиттеру транзистора управляющего элемента, свободный вывод первого стабилитрона соединен с базой транзистора управляющего элемента и через второй конден" 15 сатор - с выходной клеммой.2. Стабилизатор по и.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что пороговый ключ выполнен на втором стабилитроне