CS210264B1 - Zpojení impulsního stabilizátoru měrného napětí - Google Patents

Abstract

Očelem vynálezu je vytvořit jednoduchý impulsní stabilizátor napětí, vhodný zejména pro napájení menších elektronických zařízení. Uvedeného účelu je dosaženo thn, že báze regulačního tranzistoru je spojena přes omezovači odpor s kolektorem budicího tranzistoru, ’který má opačný typ vodivosti než regulační tranzistor a jehož báze je spojena s výstupem vazebního obvodu, tvořeného např. vazebním kondenzátorem a děličem složeným z odporů a zapojeným mezi kolektor regulačního tranzistoru a napájecí svorku. Přitom emitor budicího tranzistoru je spojen jednak přes kondenzátor s napájecí svorkou nebo se společnou svorkou, jednak s výstupem zesilovače odchylky, spojeného s referenčním zdrojem a výstupní svorkou. Vynález nejlépe charakterizuje obr. 2.

Description

Vynález se (týká zapojení impulsního stabilizátoru stejnosměrného napětí.

Dosud známé impulsní stabilizátory jsou poměrně složité a nákladné, což brání jejich použití zejména v menších zařízeních. Proto se dosud velmi často používají energeticky nevýhodné spojité stabilizátory.

Uvedené nevýhody nemá zapojení impulsního stabilizátoru napětí podle vynálezu, jehož podstatou je, že báze regulačního tranzistoru je spojena přes omezovači odpor s kolektorem budicího tranzistoru, který má opačný typ vodivosti než regulační tranzistor a jehož báze je spojena s výstupem vazebního obvodu, jehož první vstup je spojen s kolektorem regulačního tranzistoru a druhý vstup je spojen s napájecí svorkou, přičemž emitor budicího tranzistoru je spojen jednak přes kondenzátor s napájecí svorkou nebo se společnou svorkou, jednak s výstupem zesilovače odchylky, spojeného s referenčním zdrojem a s výstupní svorkou. Vazební obvod může být tvořen prvním odporem zapojeným mezi výstup a druhý vstup. První odpor ve vazebním obvodu může být vazební kondenzátor zapojen paralelně k prvnímu odporu. V jiném provedení může být vazební obvod tvořen prvním odporem zapojeným mezi výstup a první vstup, ochranným odporem a druhým odporem zapojenými v sérii mezi výstupem a druhým vstupem a vazebním kondenzátorem zapojeným mezí prvním vstupem a společným bodem ochranného odporu a druhého odporu. Zesilovač odchylky je výhodné vytvořit tranzistorem, jehož kolektor je spojen s kondenzátorem, báze je spojena s referenčním zdrojem a emitor je spojen s výstupní svorkou.

Zapojení impulsního stabilizátoru podle vynálezu je ve srovnání s dosud známými zapojeními impulsních stabilizátorů jednodušší. V některých případech, zejména je-li větší rozdíl mezi vstupním a výstupním napětím» je impulsní stabilizátor v zapojení podle vynálezu jednodušší a levnější než spojitý stabilizátor se stejnými parametry.

Vazební obvod tvořený prvním odporem zapojeným mezi výstup a první vstup s druhým odporem zapojeným mezi výstup a druhý vstup zajištuje jednoduchým způsobem vazbu mezi kolektorem regulačního tranzistoru a bází budicího tranzistoru.

Je-li první odpor nahrazen vazebním kondenzátorem, zrychlí se spínání a vypínání regulačního tranzistoru, čímž se zvýší účinnost.

Další zrychlení spínání a vypínání regulačního tranzistoru lze získat zapojením vazebního kondenzátorů paralelně k prvnímu odporu.

Zapojením ochranného odporu mezi vazební kondenzátor a výstup vazebního obvodu se chrání báze budicího tranzistoru před proudovými špičkami.

Činnost impulsního stabilizátoru podle vynálezu bude popsána podle výkresů. Obr. 1 znázorňuje blokové schéma impulsního stabilizátoru podle vynálezu, na obr. 2 je znázorněn příklad konkrétního provedení.

Na obr. 1 je nestabilizované napájecí napětí přivedeno mezi společnou svorku 11 a napájecí svorku 12. S napájecí svorkou 12 je spojen emitor regulačního tranzistoru

2, jehož kolektor je spojen přes tlumivku 92 a výstupní svorkou 13 a přes rekuperační diodu 91 se společnou svorkou 11. Báze regulačního tranzistoru 2 je spojena přes omezovači odpor 4 s kolektorem budicího tranzistoru 3, jehož báze je spojena s výstupem 53 vazebního obvodu 5. První vstup vazebního obvodu 5 je spojen s kolektorem regulačního tranzistoru 2, druhý vstup 52 je spojen s napájecí svorkou 12. Emitor budicího tranzistoru 3 je spojen přes kondenzátor 6 s napájecí svorkou 12 a současně je spojen s výstupem zesilovače odchylky 7, 'spojeného jednak s referenčním zdrojem 8, jednak s výstupní svorkou 13. Výstupní svorka 13 je spojena s filtračním kondenzátorem 93 se společnou svorkou 11.

Zesilovač odchylky 7 nabíjí kondenzátor 6 proudem, závislým na velikosti odchylky výstupního napětí od napětí referenčního zdroje 8. Jakmile napětí na kondenzátorů 8 dosáhne určité hodnoty, dané vazebním obvodem 5, začne se otvírat budicí tranzistor

3. Jeho kolektorovým proudem tekoucím omezovaCím odporem 4 se začne otvírat i regulační tranzistor 2. Změna napětí na jeho kolektoru ise přes vazební obvod 5 přenese na bázi budicího tranzistoru (3 a způsobí rychlé sepnutí obou tranzistorů. Proud tekoucí sepnutým regulačním tranzistorem 2 protéká tlumivkou 02 a nabíjí filtrační kondenzátor 93. Kolektorový proud regulačního tranzistoru 2 se časem zvětšuje, zatímco proud tekoucí do jeho báze se vlivem vybíjení kondenzátorů 8 zmenšuje. Proto po určité době přestane být regulační tranzistor 2 v nasyceném stavu, a úbytek napětí na jeho kolektoru se začne zvětšovat. Tato změna se vazebním obvodem 5 přenese na bází budicího tranzistoru 3, který še začne zavírat. Tím způsobí další zmenšení proudu tekoucího do báze regulačního tranzistoru 2 a rychlé uzavření obou tranzistorů. Celý děj se znovu opakuje po nabití kondenzátoru 6.

Na obr. 2 je vazební obvod 5 tvořen prvním odporem 54 zapojeným mezi výstupem 53 a prvním vstupem 51, ochranným odporem 57 a druhým odporem 55 zapojenými v sérii mezi výstupem 53 a druhým vstupem a vazebním kondenzátorem 56 zapojeným mezi prvním vstupem 51 a společným bodem ochranného odporu 57 a druhého odporu 55. Emitor budicího tranzistoru 3 je přes ochrannou diodu 31 spojen s kolektorem srovnávacího tranzistoru 71, sloužícího jako zesilovač odchylky. Kolektor srovnávacího tranzistoru 71 je spojen se společnou svorkou 11 kondenzátorem 6, jeho emitor je spojen s výstupní svorkou 13. Re3 ferenční zdroj je tvořen Zenerovou diodou 83 a kompenzační diodou 82 zapojenými v sérii a napájenými ipřes předřadný odpor 81. Referenční napětí se odebírá z běžce trimru 84 a je přivedeno na bázi srovnávacího tranzistoru 71.

Funkce impulsního stabilizátoru podle obr. 2 je stejná jako funkce stabilizátoru znázorněného na obr. 1. Ochranná dioda 31 slouží k ochraně přechodu báze — emitor budicího tranzistoru 3. Kompenzační dioda 82 kompenzuje teplotní závislost úbytku napětí mezi bází a emitorem srovnávacího tranzistoru 71.

Impulsní stabilizátor napětí podle¹ vynálezu je vhodný zejména pro napájení menších celků sestavených z logických integrovaných obvodů tam, kde se vyžadují malé rozměry, nízká cena, malá váha a vysoká účinnost. S regulačním tranzistorem s poĚolenou kolektorovou ztrátou 800 mW lze odje vynálezu realizovat např. napájecí droj 5 V/400 mA se vstupním napětím 12— J-40V a s účinností přes 70%. Impulsní jtabilizátor podle vynálezu nepotřebuje ke |vé funkci zvlnění výstupního napětí. Zapojení není kritické pa hodnoty součástek. V případě potřeby lze regulační tranzistor ijiahradlt Ďarlingtonovou dvojicí. . jí Zapojí-li se napájecí napětí mezi napáječi svorku 12 a výstupní svorku 13, je na výstupu stabilizátoru mezi výstupní svorkou Is a společnou svorkou 11 stabilizované napětí opačné polarity než napájecí napětí, í Impulsní stabilizátor napětí podle vynálezu lze realizovat i s opačně zapojeným napájecím zdrojem, opačně zapojenými diodami a s tranzistory opačného typu vodivosti, než je znázorněno na obrázcích.

Claims (6)

1. Zapojení Impulsního Stabilizátoru stejnosměrného napětí, jehož regulační tranzistor je spojen svým emitorem s napájecí svorkou a kolektorem se společným bodem rekuperační diody a tlumivky, vyznačené tím, že báze regulačního tranzistoru (2) je spojena přes omezovači odpor (4) s kolektorem budicího tranzistoru (3), který má opačný typ vodivosti než regulační tranzistor (2J a jehož báze je spojena s výstupem (53.) vazebního obvodu (5), jehož první vstup (51) je spojen s kolektorem regulačního tranzistoru (2) a druhý vstup (52) je spojen s napájecí svorkou (12), přičemž emitor budicího ‘tranzistoru (3J je spojen jednak přes kondenzátor (6) s napájecí svorkou (12) nebo se společnou svorkou (11), jedpak s výstupem zesilovače odchylky (7), spojeného is referenčním zdrojem (8) a s výstupní svorkou (13).

2. Zapojení impulsního stabilizátoru napětí podle bodu 1, vyznačené tím, že vazební obvod (5) je tvořen prvním odporem (54) zapojeným mezi výstup (53) a první vstup (51) a druhým odporem (55) zapojeným mezi výstup (53 J a druhý vstup (52).

3. Zapojení impulsního stabilizátoru napětí podle bodu 1, vyznačené tím, že vazební obvod (5) je tvořen vazebním kondenzá; torem (56) zapojeným mezi výstup (53) a první vstup (51) a druhým odporem (55.) zapojeným mezi výstup (53) a druhý vstup (52).

4. Zapojení impulsního stabilizátoru napětí í podle bodu 1, vyznačené tím, že vazební I obvod (

5) je tvořen prvním odporem j (54) zapojeným mezi výstup (53) a první | vstup (51), vazebním kondenzátorem (56) | zapojeným paralelně k prvnímu odporu I (54) a druhým odporem (55) zapojeným | mezi výstup (53) a druhý vstup (52). i|. Zapojení impulsního stabilizátoru napětí j podle bodu 1, vyznačené tím, že vazební í obvod (5) je tvořen prvním odporem i (54) zapojeným mezi výstup (53) a prvI ní vstup (51), ochranným odporem (57) t a druhým odporem (55) zapojenými v sé; rii mezi výstupem (53) a druhým vstu{ pem (52) a vazebním kondenzátorem j (56) zapojeným mezi prvním vstupem f (51) a společným bodem ochranného od‘ póru (57) a druhého odporu (55).

6. Zapojení impulsního stabilizátoru napětí podle hodu 1, vyznačené tím, že zesilovač odchylky (7) je tvořen srovnávacím tranzistorem (71), jehož kolektor je spo* jen s kondenzátorem (6), báze je spojej na s referenčním zdrojem (8) a emitor je spojen s výstupní svorkou (13).