CS210010B1 - Zapojení spínacího stabilizátoru stejnosměrného napětí - Google Patents

Abstract

Zapojení spínacího stabilizátoru stejnosměrného napětí. Vynález řeší zapojení spínacího stabilizátoru stejnosměrného napětí s proměnnou frekvencí, pro velký rozsah vstupních napětí, za podmínky jedné společné svorky vstupního a výstupního napětí. Hodnota vstupního napětí stabilizátoru je obvykle dána nejvyšším dovoleným napětím na vstupech a výstupu operačního zesilovače, respektive nejvyšším dovoleným napájecím napětím. Pro vyšší vstupní napětí není možno obvyklé zapojení stabilizátoru využit. Vložením obvodů s tranzistory 11 a T2, tak jak je znázorněno na výkresu, lze zvýšit napětový rozsah vstupního napětí, až na velikost dovoleného napětového namáhám těchto tranzistorů, což může představovat až stovky voltů. Toto zapojení umožňuje realizovat universální napájecí zdroje pro různé hodnoty vstupních napětí ve stejném provedení* Zapojení je využitelné ve všech oblastech elektroniky a lze tak nahradit obvykle pouzí váné sériové stabilizátory s nízkou účinnosti .

Description

Vynález se týká zapojení spínacího stabilizátoru stejnosměrného napětí.

Obvyklá zapojení spínacích stabilizátorů stejnosměrného napětí s integrovaným obvodem, tj , operačním zesilovačem využívaným jako zesilovač odchylky, komparátor a spínací zesilovač, jsou schopna zpracovávat vstupní napětí až do výše přípustného napájecího napětí operačního zesilovače.

Pro případy vyššího vstupního napětí se využívá vnějších součástek, tj. především sériového regulačního tranzistoru e vyšší napětovou zatížitelností.

Vzhledem k omezením daným maximálními rozdíly hladin napětí operačního zesilovače a napětí vstupu lze využít oddělení jedné z dvojice vstupních a výstupních svorek, takže vstupní svorka je na potenciálu vyšším o velikost stabilizovaného napětí na zátěži. Jedná se o stabilizátory typu ”s plovoucí zemí*’. Napájecí napětí pro operační zesilovač se získává pomocí stabilizátoru se Zenerovou diodou.

V případě požadavku na spojení vstupní a výstupní svorky, např. společný pól napájecího a výstupního napětí, je rozdíl těchto obou napětí omezen a pro vyšší vstupní napětí je stabilizátor velmi těžko realizovatelný.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení podle vynálezu, jehož podstatou je, Že první svorka zdroje napájecího napětí je připojena přes emitor a kolektor druhého tranzistoru jednak na katodu druhé diody a jednak přes índukčnost na první výstupní svorku, která je společná i pro první vývod kondenzátoru Druhá svorka zdroje vstupního napájecího napětí je společná pro druhý vývod potencioraetru, druhou svorku zdroje referenčního napětí, anodu druhé diody, druhý vývod kondenzátoru a druhou výstupní svorku.

První svorka zdroje referenčního napětí je připojena přes čtvrtý odpor na neínvertující vstup operačního zesilovače, který je připojen přes třetí odpor na kolektor druhého tranzistoru, zatímco invertující vstup operačního zesilovače je připojen na běžec potenciometru_f jehož první vývod je připojen na první výstupní svorku a jednak na katodu první diody, jejíž anoda je přes emitor a kolektor prvního tranzistoru a druhý odpor připojena na bázi druhého tranzistoru, přičemž výstup operačního zesilovače je spojen s bází prvního tranzistoru.

Zapojení spínacího stabilizátoru napětí na napájení elektronických zařízení ze vstupního napětí kolísajícího ve velmi širokých mezích je řešeno jednoduchým zapojením' dle vynálezu.

Claims (1)

1. Zapojení spínacího stabilizátoru stejnosměrného napětí_; vyznačující se tím, že první svorka /1/ zdroje napájecího napětí /Uvst/ je připojena přes emitor a kolektor druhého tranzistoru /T2/ jednak na katodu druhého diody /D2/ a jednak přes índukčnost /L/ na první výstupní svorku /3/, která je společná i pro první vývod kondenzátoru /Oj, druhá svorka /2/ zdroje vstupního napájecího napětí /Uvst/ je společná pro druhý vývod potenciometru /R1/, druhou svorku zdroje referenčního napětí /Uref/, anodu druhé diody /D2/, druhý vývod kondenzátoru /C/ a druhou výstupní svorku /4/, kde první

   Popsané zapojení stabilizátoru se vyznačuje vysokou účinností a rozsahem vstupního napájecího napětí od minima daného úbytku na sériových prvcích stabilizátoru až do maxima daného napětovou odolností obou tranzistorů. Jedná se o obvyklé zapojení spínacího stabilizátoru s operačním zesilovačem s neobvykle zapojenou vazbou na sériový regulační tranzistor.

   Zapojení podle vynálezu znázorněné na výkresu spočívá v tom, že první svorka 1_ zdroje napájecího napětí U vs t je připojena přes emitor a kolektor druhého tranzistoru T 2, přes společný bod indukčnosti L.s katodou druhé diody D2, přes índukčnost .L na výstupní svorku která je společná i pro první vývod kondenzátoru C. Druhá svorka £ zdroje vstupního napětí Uvst je společná pro druhý vývod potenciometru R1 , druhou svorku zdroje referenčního napětí Uref, anodu druhé diody D2 , druhý vývod kondenzátoru C a výstupní svorku 4.

   První svorka zdroje referenčního napětí Uref je připojena přes čtvrtý odpor R4 na neinvertující vstup operačního zesilovače OZ, který je přes třetí odpor R3 připojen na kolektor druhého tranzistoru T2. Invertující vstup operačního zesilovače OZ je připojen na běžec potenciometru R1 , jehož první vývod je připojen na výstupní svorku 3. a na katodu první diody D 1 , jejíž anoda je přes emitor a kolektor prvního tranzistoru T1 a druhý odpor R2 připojena do báze druhého tranzistoru T2, přičemž výstup operačního zesilovače OZ je spojen s bází prvního tranzís toru T1.

   Funkce obvodu je následující:

   Je-li napětí na invertujícím vstupu operačního zesilovače OZ nižší než na neinvertujicím vstupu, potom je výstup tohoto zesilovače kladný, první tranzistor T1 je sepnut, sepnutý je i druhý tranzistor T2 a přes índukčnost L se ze zdroje vstupního napětí Uvst nabíjí kondenzátor C_.

   Převýší-li napětí na invertujícím vstupu operačního zesilovače OZ napětí na neinvertujícím vstupu, je výstup tohoto zesilovače nulový, první tranzistor TI i druhý tranzistor T2 jsou uzavřeny a napětí na kondenzátoru C se snižuje přes zátěž.

   Třetím odporem R3 je na neinvertující vstup operačního zesilovače OZ zaváděna zpětná kladná vazba, takže operační zesilovač OZ pracuje ve spínacím režimu jako komparátor. *

   V době,kdy je druhý tranzistor rozepnut, dodává energii do kondenzátoru C_ índukčnost L přes druhou diodu D2.

   YNÁLEZU svorka zdroje referenčního napětí ΐΧΙΐείΙ je připojena přes čtvrtý odpor /R4/ na neinvertující vstup operačního zesilovače /OZ/, který je připojen přes třetí odpor /R3/ na kolektor druhého tranzistoru /T2/, zatímco invertující vstup operačního zesilovače /OZ/ je připojen na běžec potenciometru /R1/, jehož první vývod je připojen na první výstupní svorku /3/ a jednak na první diody /D1/, jejíž anoda je přes emitor a kolektor prvního tranzistoru /TJ/ a druhý odpor /R2/ připojena na bázi druhého tranzistoru /T2/, přičemž výstup operačního zesilovače /OZ/ je spojen s bází prvního tranzistoru /Tl/.