SU1335954A1 - Устройство дл управлени регулирующим элементом импульсного стабилизатора - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам дл  управлени  регулирующими элементами импульсных стабилизаторов. Цель изобретени  - снижение потерь мощности в устройстве и расширение его функциональных возможностей - достигаетс  тем, что в устройство введены конденсатор 14 и третий транзистор 12противоположного типа проводимости , который через первый резистор II и третий диод 10 подключен к первому выводу управл ющей обмотки 5 трансформатора тока 1, второй вывод которой через конденсатор 14 соединен с общей шиной, а через второй резистор 13- с-выходом источника посто нного напр жени  8. При отрицательном управл ющем сигнале на входном выводе 16 открыты транзисторы 12, 15 и к управл ющей обмотке 5 приложено напр жение , соответствующее открытому состо нию регулирующего элемента 3, который за счет токовой положительной обратной св зи обмотки 4 находитс  в состо нии насьпцени . При положительном управл ющем сигнале открыт транзистор.7, и конденсатор 14 разр жаетс  через управл ющую обмотку 5, обеспечивает форсированное рассасывание избыточных носителей из базы регулирующего элемента 4. 3 ил. |) (Л /Л СА:) (jO ел со. ел 4

Description

. . . Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использовани  во вторичных источниках питани  с импулЫ :ным регулированием мощ- ности, в частности в ключевых стабилизаторах или транзисторных преобразовател х напр жени .

Цель изобререни  - снижение потер можности в устройстве (повьш1ение КПД стабилизатора) и расширение функциональных возможностей устройства управлени  путем обеспечени  гальванической разв зки цепей управлени  и силовой части стабилизатора.

На фиг.I представлена принципиальна  схема устройства дл  управлени  регулирующим элементом импульсного стабилизатора; на фиг.2 - диаграммы

работы устройства; на фиг.З - вариант 20 ра тока, регулирующий элемент нахо

схемы дл  формировани  входного тока из стандартного логического сигнала.

Устройство содержит трансформатор 1 тока с базовой обмоткой 2 дл  подключени  к управл ющему входу регулирующего элемента 3, токовой обмоткой 4 дл  включени  в силовую цепь регулирующего элемента и управл ющей обмоткой 5, первый вывод которой через соединенные последовательно первый диод 6 и первый транзистор 7 подключен к общей щине - отрицательному выводу источника 8 посто нного напр жени  и одному входному выводу, а второй - через второй диод 9 к тому же выводу источника посто нного напр жени . Первый вывод управл ющей обмотки 5 подключен через последовательно соединенные третий диод 10, первый резистор 11 и третий транзистор 12 к полозкительному выводу источника 8, второй вьгаод управл ющей обмотки 5 через второй резистор 13 соединен с положительным, а через конденсатор 14 - с отрицательными выводами источ- ника посто нного напр жени , базовый вывод третьего транзистора 12 - с коллектором второго транзистора 15, а эмиттер последнего подключен к

входному выводу 16 устройства. Резистор 17 служит дл  устранени  вли ни , обратного тока коллектора транзистора 12.

На фиг.2 прин ты следующие обозначени : 18 - входной ток устройства, ток коллектора транзистора 15, 20 - напр жение на обмотке 5, 21 - ток коллектора транзистора 7, 22 - напр жение на конденсаторе 14.

4

Устройство работает следующим образом .

Пусть на интервале времени 0-Т, (фиг.2) на входе 16 устройства имеет место небольшой отрицательный ток 18 (Ig). При этом транзисторы 15 и 12 открыты и насыщены, транзистор 7 закрыт обратным напр жением на его эмиттерном переходе, ограниченным величиной пр мого падени  напр жени  на змиттерном переходе транзистора 15. К обмотке 5 приложено напр жение 20 (Uj) пол рностью, соответствующей открытому состо нию регулирующего элемента 3. Под воздействием токовой положительной обратной св зи, образованной соответствующим включением токовой и базовой обмоток трансформато0

5

дитс  в насыщенном состо нии, а на управл ющей обмотке 5 наводитс  ЭДС, котора  по величине может превьпиать напр жение источника 8. Диод 10 при 5 этом закрыт обратным напр жением, и через обмотку 5 ток не протекает. Через резистор 13 от источника 8 происходит подзар дка конденсатора 14.

В момент времени Т входной ток резко мен ет направление и достигает своей максимальной величины. При этом включаетс  транзистор 7 и обмотка 5 через диод 6 и переход коллектор- эмиттер транзистора 7 оказываетс  подключенной к зар женному конденсатору 14. На обмотках трансформатора мен етс  пол рность напр жений. За счет- энергии, накопленной в конденсаторе 14, происхс дит форсированное рассасывание избыточных носителей из базы регулирующего элемента. В момент времени Т заканчиваетс  процесс рассасывани  носителей в базе регулирующего элемента, последний закрываетс , и в тот же момент времени резко спадает ток, протекающий через обмотку 5 и транзистор 7.

5

0

45

В момент времени Т входной ток вновь мен ет свое направление (форма

50 тока и его амтшитуда задаетс  схемой фиг.З). Транзистор 7 при этом форсированно закрываетс , а транзистор 15 открываетс . В базу транзистора 12 втекает oтпиpaющд й ток, по форме и

gg амплитуде примерно равный входному току. Транзистор 12 форсированно открываетс  по цепи: источник 8, транзистор 12, резистор II, диод 10, обмотка 5, конденсатор 14 током, созда

ющим на обмотках трансформатора тока напр жение с пол рностью, соответствующей включенному состо нию регу- лируюп1его элемента 3.

На фиг.2 пунктирной линией показана форма напр жени  20 на обмотках трансформатора при отсутствии тока в силовой части регулирующего элемента Под воздействием этого напр жени  ре- гулирующий элемент открываетс  (момент времени Т) и за счет положительной обратной св зи по току удерживаетс  в насьпценном состо нии до момента времени Т.

На интервале времени форма напр жени  на обмотке 5 показана сплошной линией. Диод 10 при этом закрыт , тока в обмотке 5 нет, вс  эНер- . ги  из обмотки 4 через его обмотку 2 используетс  дл  удержани  регулирующего элемента 3 в насыщенном состо нии . В момент времени Tj вновь мен етс  пол рность, и все процессы в схеме повтор ютс .

Диод 9 необходим дл  обеспечени  нормального функционировани  силовой части стабилизатора в аварийных режимах , например при коротком замыкании его нагрузки. В этом режиме регулирующий элемент стабилизатора включаетс  на очень короткое врем , за которое конденсатор 14 не успевает зар дитьс , а выключение регулирующего элемента обеспечиваетс  путем шунтировани  обмотки по цепи: тор 7, диод 9.

диод 6, транзис

Предложенное устройство управлени  потребл ет незначительную мощность, обеспечива  большой КПД стабилизатора и гальваническую разв зку цепей управлени  от силовой части. Снижение мощности потреблени  объ сн етс  тем, что энерги  от источника 8 в основном потребл етс  на очень коротком интервале времени, необходимом дл  запус- .ка регулирующего элемента.

5

Q

0

5

0

5

0

5

Все управл ющие транзисторы управл ют форсированными сигналами с амплитудой токов управлени , не превышающих несколько миллиампер. Устройство потребл ет от источника посто нного напр жени  мощность, котора  не превышает АО - 50 мВт.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  регулирующим элементом импульсного стабилизатора , содержащее трансформатор тока с базовой обмоткой дл  подключе- - ни  к управл ющему входу регулирующего элемента,токовой обмоткой дл  включени  силовой цепи регулирующего эле-, мента и управл ющей обмоткой, первый вывод которой через первый диод соединен с коллектором первого транзистора , эмиттером подключенного к общей шине, а базой - к входному выводу , второй вьгоод управл ющей обмотки соединен через второй диод с общей шиной, третий диод, второй транзистор , первый и второй резисторы, о т- лич ающе е с   тем, что, с целью снижени  потерь мощности в устройстве и расширени  функциональных возможностей, в устройство введены конденсатор и третий транзистор противоположного типа проводимости, первый вывод управл ющей обмотки трансформатора тока через последовательную цепь из третьего диода и первого резистора подключен к коллектору третьего транзистора, эмиттером соединенного с выводом источника посто нного напр жени , второй вывод управ- л ющей обмотки через второй резистор подключен к выходу источника посто нного напр жени , а через конденса- . тор - к общей шине, база третьего транзистора соединена с коллектором второго транзистора, базой подключенного к обшей шине, а эмиттером - к входному выводу.

   Фиг-. 2

   Редактор В. Данко

   Составитель А. Колоколкин

   Техред В.КадарiКорректор А. Т ско

   40А6/42

   Тираж 863Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   Фиг-.З