Прямоходовой стабилизатор напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 16 И 9 45 ЫЙ НОМИТ КИЯМ И ОЧНРЫТССУД АРС ПРИ ГИНТ СССР ОПИСА К АВТОРСН ЕНИ на 21791 ро- зотехнике и вания в и различных Целью из стабилиз ств.:(54) ПРЯМОХОДОВОЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖКНИЯ(57) Изобретение относится к элепредназначено для исполсточниках электропитаниярадиотехнических устрообретения является упрощатора и повьипение его на 05 Р 1/56 Н 02 М 3/335 ности. Стабилизация напряжения на грузке 4 осуществляется изменением скважности сигнала на вторичной обмотке трансформатора 1. Время закрытого состояния транзистора 8 определяется временем размагничивания сердечника трансАорматора 1 через его вторичную обмотку и диод 6. Время открытого состояния транзистора 8 определяется параметрами времязадающей цепочки 10 и уровнем входного напряжения. Стабилизатор, построенный на основе прямоходового преобразователя, содержит малое количество элементов, обеспечивает защиту от перегрузок по току транзистора 8, что и позво- с ляет повысить его надежность. 2 ил.50 Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в источниках электропитанияразличных радиотехнических устройств.Цель изобретения - упрощение прямоходового стабилизатора напряженияи повышение его надежности,На фиг. 1 представлена блок-схемапрямоходового стабилизатора напряжения; на фиг, 2 - временные диаграммысигналов. предлагаемого устройства.Прямоходовой стабилизатор (фиг.1)содержит трансформатор 1, вторичнаяобмотка которого через выходные выпрямитель 2 и фильтр 3 подключена квыходным опорам, с которыми соединенынагрузка 4 и вход усилителя 5 рассогласования, выход которого черезпервый диод 6 подключен к вторичной обмотке трансформатора 1, первыйвывод первичной обмотки которого подключен к первому входному выводу ичерез резистор 7 запуска соединен сбазой первого транзистора 8 и .с коллектором второго транзистора 9, аэмиттер последнего подключен к первому выводу обмотки запуска трансформатора 1, второй вывод которой черезнремязадающую цепочку 10 соединен сбазой второго транзистора 9 и черезпоследовательно соединенные второйдиод 11, первый резистора 12 - с базой первого транзистора 8, коллекторкоторого подключен к второму выводупервичной обмотки трансформатора 1, аэмиттер через второй резистор 13 соединен с первым выводом обмотки возбуждения трансформатора 1, при этом конденсатор 14 подсоединен параллельновторому диоду 11.Стабилизатор работает следующим образом.После подачи постоянного входногонапряжения (ц) через резистор 7запуска начинает протекать постоянныйток запуска, и первый транзистор 8открывается, на обмотке возбуждениятрансформатора 1 появляется напряжение, которое через второй диод 1,конденсатор 14, первый резистор 12создает, дополнительной ток базы, врезультате чего первый транзистор 8насыщается. Во вторичной обмоткетрансформатора 1 также возникает на.пряжение, которое через выходной вы55прямитель 2 поступает в дроссель вы"подного Фильтра 3. Ток через этотдроссель возрастает, Сооответственно возрастает и ток через первичную обмотку трансформатора 1. Падение напряжения на втором резисторе 13 увеличивается. Напряжение обмотки возбуждения поступает также и на времязадающую цепочку 10, которая по истечении определенного времени открывает второй транзистор 9 и первый транзистор 8 закрывается. На .обмотках трансформатора 1 возникают обратные напряжения. После размагничивания сердечника трансформатора 1 первый транзистор 8 отпирается вновь, Цикл работы повторяется, т.е. возникают автоколебанияЧерез несколько циклов (тактов) напряжение на нагрузке 4 достигает номинального значения. Усилитель 5 рассогласования сравнивает напряжение на нагрузке 4 с внутренним эталонным значением и управляет временем размагничивания сердечника трансформатора 1 через его вторичную обмотку и первый диод 6. Временем размагничивания определяется время закрытого состояния первого транзистора 8. А время его открытого состояния определяется параметрами времязадающей цепочки 10 .Бв,. Таким образом, регулирование (стабилизация) напряжения на нагрузке 4 осуществляется изменением скважности сигнала на вторичной обмотке трансформатора 1. Временная диаграмма напряжения 15 на коллекторе первого транзистора 8 показана на фиг.2 а.При перегрузках по току в нагрузке ток через дроссель выходного фильтра 3 возрастает. Возрастает и падение напряжения на втором резисторе 13, при этом время открытого состояния первого транзистора 8 уменьшается, что также ограничивает его средний ток коллектора и ток нагрузки 4, Через несколько тактов перегрузки величина тока через дроссель фильтра 3 достигает такого значения, при котором автоколебания срываются, т.е. величина тока базы первого транзистора 8 недостаточна для его насыщения. ЭДС обмотки возбуждения пропадает. Повторное возникновение авто-колебаннй происходит при сбросе тока дросселя выходного фильтра 3 практичесуи до нуля, т.е. когда ток базы через резистор 7 запуска достаточен для отпирания первого транзистора 8.Ясли перегрузка продолжается, то происходит периодическое возникновение и срыв автоколебаний. Тем самьв огра5 164754 ничивается ток коллектора первого транзистора 8 и ток рагрузки 4. Временная диаграмма напряжения 16 на коллекторе первого транзистора 8 при перегрузках по току изображена на фиг. 2 б,Подсоединение коллектора первого транзистора 8 к второму выводу первичной обмотки трансформатора 1 позволяет изъять полевой ключ у прототипа, что уменьшает число элементов и ведет к повышению надежности. Подключение конденсатора 14 параллельно второму диоду 11 и его второго вывода через первый резистор 12 к коллектору второго транзистора 9 и к базе первого транзистора 8 позволяет обеспечить работоспособность устройства без транзисторного усилителя, стабилитро на в сравнении с известным стабилизатором. Это ведет к уменьшению числа элементов, а значит и к повышению надежности устройства.Кроме того, такое подключение обеспечивает срыв автоколебаний при перегрузках по току стабилизатора, что обеспечивает его защиту, а значит :и повышение надежности.Подсоединение эмиттера.первого 30 транзистора 8 через второй резистор 13 с первым выводом обмотки возбуждения трансформатора 1 позволяет обеспечить защиту от перегрузок по току первого транзистора 8, а следовательно, повысить надежность всего стабилизатораПредлагаемый прямоходовой стабили-затор напряжения содержит малов коли О чество элементов, в том числе всего лишь один трансформатор и один дрос" сель выходного фильтра, что позволяет создавать на его основе высокоэффективные, высоконадежные, техноло 3 6гичные ь дешевые источники вторичного электропитания. Наиболее рациональна испольэовать предлагаемый стабилизатор в персональных компьютерах, где требуется выходная мощность источника электропитания до 50 Вт,Формула изобретения Прямоходовой стабилизатор напряжения, содержащий трансформатор, вторичная обмотка которого через выходные выпрямитель и 1.С-фильтр подключена к выходным выводам, с которыми соединен вход усилителя рассогласования, выход которого через первый диод подсоединен к вторичной обмотке трансформатора, первый вывод первичной обмотки которого соединен с первым входным выводом и через резистор запуска - с базой первого транзистора, второй транзистор, эмиттер которого соединен с первым выводом обмотки возбуждения трансформатора, второй вывод которой через времязадающую цепочку соединен с базой второго транзистора, конденсатор , последователь", но соединенные первый резистор и второй диод и второй резистор, о т л ич а ю щ и й. с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, конденсатор подключен параллельно второ-. му диоду, свободный вывод которого соединен с вторым выводом обмотки возбуждения трансформатора, а свободный вывод первого резистора соединен с коллектором второго транзистора.и базой первого транзистора, коллектор которого подключен к второму выводу первичной обмотки трансформатора, а эмиттер через второй резистор соединен с первым выводом обмотки возбуждения трансформатора, подключенным к второму входному выводу..Вугренкова Тежред И.Дццмк Корректор Н.Король Лакт роиэводственно-издательский комбинат патент", г. Убого ул. Гагарина, 10 Заказ 1400 Тираа 481 Подиисное ВНИИПИ Государственного комитета ио изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, И, Рауюская наб., д. 4/5