CS200810B1 - Zapojení b4puiuníh0 stabilizátoru s výstupním napětím záporné polarity - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení impulzního stabilizátoru s výstupním napětím záporné polarity.

Při výpadku napájecího napětí různých elektronických zařízení se používají náhradní bateriové, tzv. záskokové zdroje. Záporný pól těchto zdrojů je uzemněn a větší část jím nepřetržitě napájeného zařízení se napájí napětím kladné polarity. Pro ty části zařízení, které vyžadují záporné napájecí napětí se většinou používá měniče s transformátorovou vazbou, kde výstupní, galvanicky oddělené vinutí je možno uzemnit tak, aby se dosáhlo požadované polarity. Toto řešení je výhodné v případě, kdy se požaduje galvanické oddělení. V mnoha případech však galvanické oddělení záporného napájecího napětí není nutné, nehledě k tomu, že i při použití měniče s transformátorovou vazbou se od galvanického oddělení upustí vzhledem k obtížím a přenosem galvanicky oddělené regulované veličiny výstupního stabilizovaného napětí do primární části měniče při bezeztrátové stabilizaci.

Nevýhoda dosavadního řešeni je v tom, že měnič s transformátorovým přenosem potřebuje pro daný výkon stabilizovaného výstupního napětí značný objem ferritového jádra, které nedovoluje jeho montáž do malého prostoru, který je k dispozici například na jednomodulové desce třetí generace.

Tuto podstatnou nevýhodu odstraňuje zapojení impulzního stabilizátoru s výstupním napětím záporné polarity. Zapojení sestává z regulačního členu, tranzistorů, diod, tlumivek,

200 010 kondenzátoru a odporu. Jeho podstata spočívá v tom, že kladná vstupní svorka zapojení je spojena e jedním vývodem snímacího odporu a a emitorem snímacího tranzistoru. Báze snímacího tranzistoru je spojena přes ochranný odpor se druhým vývodem snímacího odporu, s jedním vývodem nabíjecí tlumivky a s jedním pólem vstupního vyhlazovacího kondenzátoru. Kolektor snímacího tranzistoru je spojen s prvním vstupem regulačního členu. Výstup regulačního členu je spojen s bází spínacího tranzistoru. Kolektor spínacího tranzistoru je spojen se druhým vývodem nabíjecí tlumivky a s jedním pólem invertujícího kondenzátoru. Druhý pól invertujícího kondenzátoru je spojen s anodou nabíjecí diody a s jedním vývodem vyhlazovací tlumivky. Druhý vývod vyhlazovací tlumivky je spojen se druhým vstupem regulačního členu, se zápornou výstupní svorkou zapojení a s jedním pólem výstupního vyhlazovacího kondenzátoru. Druhý pól výstupního vyhlazovacího kondenzátoru je spojen s nulovou zemnící svorkou, s druhým pplem vstupního vyhlazovacího kondenzátoru, s emitorem spínacího tranzistoru, s katodou nabíjecí diody.

Výhodou tohoto uspořádání je, že stabilizátor pracuje impulzně, bezztrátově, s kmitočtem v neslyšitelné oblasti spektra. Zapojení je rozměrově úsporné s dobrou účinností. Vyrovnává snadno i velké kolísání vstupního napětí a velké rozdíly výstupního proudu. Zapojení je opatřeno ochranou proti zkratu a přetížení zařazenou již na vstupu stabilizátoru, takže chrání současně i samotný stabilizátor v případě poškození některých součástek.

Použitím tranzistoru typu PNP místo typu NPN a obráceně a změnou polarity diody a kondenzátoru vznikne zapojení inverzní, které naopak převádí vstupní nestabilizované něptí záporné polarity na výstupní napětí kladné polarity.

^říklad uspořádání podle vynálezu schematicky znázorněn na připojeném výkresu.

Zapojeni obsahuje tři svorky. Nulová zemnicí svorka 2 je společná pro vstupní napájecí nestabilizované něptí i pro výstupní stabilizované něptí. Kladná vstupní svorka 1 zapojení je spojena s jedním vývodem snímacího odporu 3 a s emitorem snímacího tranzistoru 4. Báze snímacího tranzistoru 4 je spojena s jedním vývodem ochranného odporu >. Druhý vývod ochranného odporu 5 je spojen se druhým vývodem snímacího odporu 3, s jedním pólem vstupního vyhlazovacího kondenzátoru 6 a s jedním vývodem nabíjecí tlumivky 11. Kolektor snímacího tranzistoru 4 je spojen s prvním vstupem 8 regulačního členu 7. V regulačním členu 7 je generátor obdélníkového napětí s opakovači frekvencí v neslyšitelné oblasti, který vytváří impulsy.

Déle je v regulačním členu 7 obvod pro šířkovou modulaci, který tyto impulsy šířkové moduluje podle stabilizovaného napětí na druhém vstupu 9 regulačního členu 7. Výstup 10 regulačního členu 7 je spojen s bází spínacího tranzistoru 12. Kolektor spínacího tranzistoru 12 je spojen se druhým vývodem nabíjecí tlumivky 11 a s jedním pólem invertujícího kondenzátoru 13. Druhý pól invertujícího kondenzátoru 13 je spojen s anodou nabíjecí diody 14 a s jedním vývodem vyhlazovací tlumivky 15. Druhý vývod vyhlazovací tlumivky 15 je spojen se druhým vstupem 9 regulačního členu 7, se zápornou výstupní svorkou 17 zapojení a s jedním pólem výstupního vyhlazovacího kondenzátoru 16. Druhý pól výstupního vyhlazovacího kondenzátoru 16 je spojen s nulovou zemnicí svorkou 2 zapojení, se druhým pólem vstupního vyhlazovacího kondenzátoru 6, s emitorem spínacího tranzistoru 12, s katodou nabíjecí diody 14 a se zemí.

200 010

Napojení pracuje takto: Vstupní kladné napětí se přivádí na kladní vstupní svorku 1 zapojení. Výstupní stabilizované něpětí se odebírá ze záporné výstupní svorky 17 zapojení.

V regulačním členu 7 se vytváří obdélníkové napěťové pulsy, které se šířkově moduluji podle velikosti stabilizovaného napětí na záporné výstupní svorce 17, které je na druhém vstupu 9 regulačního členu 7. Tyto pulsy přicházejí z výstupu 10 regulačního členu 7 a spínají spínací tranzistor 12. Spínací tranzistor 12 nabíjí při sepnutí nabíjecí tlumivku 11 proudem odebíraným ze vstupního vyhlazovacího kondenzátoru 6 a z kladné vstupní svorky 1 zapojení.

Při rozepnutí spínacího tranzistoru 12 se invertující kondenzétor 13 nabíjí kladným vstupním napětím z kladné vstupní svorky 1 zapojení, zvětšeným o napětí právě nabité nabíjecí tlumivky 11. Proudový okruh nabíjení se uzavírá z kladné vstupní svorky 1. zapojení přes snímací odpor 3 a dále přes nabíjecí tlumivku 11, invertující kondenzátor 13, nabíjecí diodu 14 na nulovou zemnicí svorku 2 zapojení. V okamžiku, kdy opět sepne spínací tranzistor 12, spojí se přes něj první pól - kladný - invertujicího kondenzátoru 13 s nulovou zemnicí svorkou 2 zapojení a na anodě nabíjecí diody 14 se objeví plné záporné napětí invertujicího kondenzátoru 13. Po celou dobu sepnutí spínacího tranzistoru 12 se tímto záporným napětím nabíjí výstupní vyhlazovací kondenzátor 16 přes vyhlazovací tlumivku 15. Toto vyhlazené stabilizované napětí záporné polarity proti nulové zemnicí svorce 2 zapojení se odebírá na záporné výstupní svorce 17 zapojení. V době rozepnutí spínacího tranzistoru 12 je malé kladné napětí na anodě nabíjecí diody 14. Toto malé kladné napětí, odpovídající sepnutí nabíjecí diody 14 je odděleno od výstupního záporného napětí na výstupním vyhlazovacím kondenzátoru 16 vyhlazovací tlumivkou 15. V případě zkratu nebo přetížení vybudí zvětšený spád napětí na snímacím odporu 3 přes ochranný odpor 5 bázi snímacího tranzistoru 4. Na kolektoru snímacího tranzistoru 4 vznikne signál, který se přivádí na první sestup 8 regulačního členu 7 a ovlivňuje buzení spínacího tranzistoru 12 tak, že se doba sepnutí spínacího tranzistoru 12 zkracuje a tím klesne výstupní napětí na záporné výstupní svorce 17 zapojení.

Vynálezu se využije u impulsních stabilizátorů s výstupním napětím záporné polarity ve věch oborech regulační a automatizační techniky.

P fi E D Id Ě T VYNÁLEZU

Claims (1)

1. P fi E D Id Ě T VYNÁLEZU

   Zapojení impulsního stabilizátoru s výstupním napětím záporné polarity, sestávající z regulačního členu, tranzistorů, diod, tlumivek, kondenzátoru a odporu, vyznačující se tím, že kladná vstupní svorka /1/ zapojení je spojena jednak s jedním vývodem snímacího odporu /3/ a jednak s emitorem snímacího tranzistoru /4/, jehož báze je spojena přes ochranný odpor /5/ jednak se druhým vývodem snímacího odporu /3/, jednak s jedním vývodem nabíjecí tlumivky /11/ a jednak s jedním pólem vstupního vyhlazovacího kondenzátoru /6/ a kolektor snímacího tranzistoru /4/ je spojen s prvním vstupem /8/ regulačního členu /7/, jehož výstup /10/ je spojen s bází spínacího tranzistoru /12/, jehož kolektor je spojen se druhým vývodem nabíjecí tlumivky /11/ a současně s jedním pólem invertujicího kondenzátoru /13/, jehož druhý pól je spojen s anodou nabíjecí diody /14/ a s jedním vývodem vyhlazovací tlumivky /15/, jejíž druhý

   200 810 vývod je spojen se druhým vstupem /9/ regulačního členu /7/, se zápornou výstupní svorkou /17/ zapojení a s jedním polem výstupního vyhlazovacího kondenzátoru /16/, jehož druhý pól je spojen jednak s nulovou zemnicí svorkou /2/ zapojení, jednak se druhým pólem vstupního vyhlazovacího kondenzátoru /6/, a jednak s emitorem spínacího tranzistoru /12/, s katodou nabíjecí diody /14/.

   1 výkres

   200 810