SU860033A2 - Импульсный стабилизатор напр жени - Google Patents

Description

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в составе устройства автоматики и радиотехники.

По основному авт. св. № 761995 известен импульсйый стабилизатор напр жени , содержащий мостовой диодный выпр митель без фильтра, ключевой регулирующий элемент , включенный последовательно в силовую шину, управл ющим входом подключенный к выходу узла управлени  на транзиос торе, база которого подключена к выходным выводам мостового выпр мител , а эмиттер - к источнику опорного напр жени , выходной фильтр, диод, анод которого подключен к эмиттеру транзистора узла управлени , а катод - к выходу регулирующего элемента, резистор, подключенный между базой транзистора узла управлени  и выходом регулирующего элемента 1.

Однако известный импульсный стабилизатор характеризуетс  недостаточно высоким КПД при стабилизации низкого напр жени , а также недостаточным сглаживанием пульсаций.

Цель изобретени  - повышение КПД и уменьшение уровн  пульсаций. НАПРЯЖЕНИЯ

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в импульсном стабилизаторе напр жени  параллельно ключевому регулирующему элементу включена введенна  цепь из последовательно соединенных конденсатора 5 и второго диода, катод которого соединен с выходным выводом, а между точкой соединени  конденсатора и второго диода и общей щиной включен третий введенный диод анодом к общей щине.

На чертеже представлена прнципиаль10 на  электрическа  схема импульсного стабилизатора напр жени .

Импульсный стабилизатор напр жени  содержит мостовой диодный выпр митель 1 без конденсатора, ключевой регулирующий элемент на транзисторе 2, имеющий выходную клемму 3, узел управлени  на транзисторе 4, в коллектор которого включен резистор 5, а эмиттер подключен к источнику 6 опорного напр жени  (на стабилитроне ), делители 7 и 8, состо щие из резисторов. 2Q подключенных к выходу мостового выпр мител  1, включенный между выходной клеммой 3 и общей щиной 9, конденсатор 10 выходного фильтра. Параллельно коллекторно-эмиттерному переходу транзистора 2 включена цепь из последовательно соединенных конденсатора 11 и диода 12, катод которого соединен с выходной клеммой 3. Между точкой соединени  конденсатора 11 и диода 12 и общей шиной 9 включен диод 13 анодом к общей щине 9. Кроме того, стабилизатор включает резистор 14 и диод 15.

Импульсный стабилизатор работает следующим образом.

Приложенное к стабилизатору неременное напр жение, например с частотой 50 Гц выпр мл етс  диодным мостовым выпр мителем 1, на выходе которого по вл етс  пульсирующее напр жение из серии полуволн синусоиды с частотой 100 Гц. Это напр жение прикладываетс  к коллектору транзистора 2 и через делители 7 и 8 напр жени  поступает на базу транзистора 4. Пока напр жение на базе транзистора 4 не превыщает пробивного напр жени  стабилитрона б, транзистор 4 заперт, а транзистор 2 открыт благодар  подаче тока на его базу через резистор 5. Напр жение с выхода выпр мител  1 через промежуток коллекторэмиттер насыщенного транзистора 2 практически неослабленным передаетс  на конденсатор фильтра 10 и через клемму 3 в нагрузку. При дальнейщем повыщении амплитуды полуволны напр жени  транзистор 4 открываетс , через него протекает ток, вызывающий падение напр жени  на резисторе 5, в результате чего напр жение на базе транзистора 2 становитс  ниже напр жени  на его эмиттере и он надежно запираетс . Транзистор 4 остаетс  открытым, а транзистор 2 запертым, пока напр жение полуволны не перейдет максимум и на заднем фронте не уменьшитс  до уровн , при котором напр жение на базе транзистора 4 станет ниже пробивного напр жени  стабилитрона 6. Однако в этот промежуток времени передача полуволны напр жени  в нагрузку и конденсатор 10 продолжаетс  через конденсатор И и диод 12 с коэффициентом делени  напр жени , примерно равным соотношению емкостей конденсаторов И и 10. На заднем фронте полуволны напр жени , когда транзистор 4 снова запираетс , а транзистор 2 открываетс , подзар дка конденсатора фильтра 10 продолжаетс  не только за счет тока заднего фронта полуволны, поступающей из мостового выпр мител , но также благодар  разр ду конденсатора 11. Напр жение конденсатора 11, равное части полуволны напр жени , прикладываетс  между коллектором транзистора 2 и общей щиной 9, на момент времени запирает верхние диоды мостового

выпр мител  1, и конденсатор 11 разр жаетс  через диод 13 и транзистор 2 на конденсатор 10 и нагрузку.

Таким образом, ток с выпр мител  1

передаетс  в нагрузку не только в передней и задней част х, но и в средней части каждой полуволны. Поэтому пульсации напр жени  на конденсаторе 10 и нагрузке уменьшаютс  в 2-3 раза, а их частота составл ет 300 Гц, что облегчает их последующее ослабление с помощью сглаживающего фильтра. Так как значительна  часть тока передаетс  в нагрузку через конденсатор 11 при запертом транзисторе 2, КПД стабилизатора повышаетс  до 80-85%. Особенно высок КПД при стабилизации максимального напр жени , амплитуда которого выбираетс  из расчета , чтобы деленное емкостным делителем из конденсаторов 11 и 10 напр жение полуволны не превышало установленного уровн  выходного стабилизированного напр жени .

При уменьшении входного напр жени  уменьшаютс  часть тока, передаваемого через конденсатор 10, частота пульсаций (до 200 Гц) и немного КПД. Однако в диапазоне обычных колебаний напр жени  сети на ± 10% стабилизатор работает с высоким КПД и низким уровнем пульсаций.

Отрицательна  обратна  св зь с выхода на базу транзистора 4 через резистор 14 обеспечивает стабильность выходного напр жени  при изменении нагрузки. Диод 15

0 служит дл  защиты от повреждени  транзистора 2 при коротком замыкании нагрузки. Импульсный стабилизатор напр жени  особенно пригоден дл  стабилизации низкого напр жени , когда даже при открытом ключевом транзисторе падающее на нем напр жение составл ет заметную долю стабилизированного напр жени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Импульсный стабилизатор напр жени  по авт. св. № 761995, отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД и уменьщени  пульсаций, параллельно ключевому регулирующему элементу включена введенна  5 цепь из последовательно соединенных конденсатора и второго диода, катод которого соединен с выходным выводом, а между точкой соединени  конденсатора и второго диода и общей шиной включен третий введенный диод анодом к общей шине.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 761995, 1978.