SU1427351A1 - Импульсный стабилизатор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к источникам вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретени   вл етс  повьшение надежности и улучшение динамических характеристик . При подаче входного напр жени  ключевой элемент 1 насыщаетс  токо адающим элементом 21. При увеличении напр жени  на выходе ВТ С-фильтра 6 выше напр жени  пробо  стабилитрона 26 на базу управл ющего транзистора 4 задаетс  насыщающее смещение. Управл ющий транзистор  вл етс  ключом с эмиттерным размыканием , и его переключение осуществл етс  инвертирующим усилителем 16. Врем задающий конденсатор 15 генератора 10 через пороговый ключ 19 подключаетс  выходом генератора к выходной клемме. Скорость зар да врем за- дающего -конденсатора определ етс  величиной выходного напр жени . Выходные импульсы генератора 10 переключают инвертирующий уснпитель 16. 1 3. п. ф-ль1, 2 ил, tp (Л

Description

NI ю

00

ел

Шиг,1

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры широкого примене- ни .

Цель изобретени  - повышение надежности и улучшение динамических характеристик импульсного стабили- затора.

На фиг,1 приведена электрическа  схема импульсного стабилизатора; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.

Устройство содержит ключевой эле- мент 1, включающий составной транзистор 2, управл ющими элемент 3, включаюрщй транзистор 4 и резистор 5, преобразователь 6 напр жени , включающий катушку 7 индуктивности, обратньй диод 8 и конденсатор 9, генератор 10, включающий инверторы

11и 12, резисторы 13 и 14 и конденсатор 15, инвертирующий усилитель 16 включающий инверторы 17 и 18, ключ 19 генератора, включающий стабилитрон 20, токозадающий элемент 21, включающий диод 22, конденсатор 23 и резистор 24, блок 25 запуска, включающий стабилитрон 26, резистор 27 и конденсатор 28.

Коллектор составного транзистора 2 ключевого элемента 1 соединен с входной клеммой. Входом ключевого . элемента 1  вл етс  база составного транзистора 2, а выходом - эмиттер составного транзистора 2.

Коллектор транзистора 4 управл ющего элемента 3 соединен с входом резистора 5 и базой составного тран- зистора.2 ключевого элемента 1. База транзистора 4  вл етс  первым входом управл ющего элемента 3, эмиттер транзистора 4 - втор{ 1М входом управл ющего элемента 3. Инверторы 11 и

12генератора 10 со.единены последовательно . Вход инвертора 11,  вл ющийс входом генератора 10, соединен с конденсатором 15 и резистором 14, второй вход которого соединен с резйс- тором 13, выходом инвертора 11 и входом инвертора 12. Второй вход резистора 13 соединен с выходом инвертора 12,  вл ющимс  рыходом генератора 10, и с второй обкладкой конденсатора 15. Инверторы 17 и 18 усилител  соединены параллельно. Их входы,  вл ющиес  входами усилител  16, соединены с выходом инвертора 12, выход

инверторов  вл ютс  выходами усилител  16.

Катушка индуктивности 7 преобразовател  6 напр жени  соединена одним концом с катодом обратного диода 8 и эмиттером составного транзистора 2, а другим,  вл ющимс  выходом преобразовател  6, - с одним выводом конденсатора 9 и выходной клеммой. Анод обратного диода 8 и другой вывод конденсатора 9 подсоединены к общей шине. Катод стабилитрона 20 соединен с выходной клеммой, а анод с входом инвертора 11 ганератора 10

Катод стабилитрона 26 блока 25 запуска соединен с резистором 27, а анод,  вл ющийс  выходом блока 5 запуска, - с базой транзистора 4 и конденсатора 28, втора  обкладка которого соединена с вторым входом резис.тора 27.

Перва  обкладка конденсатора 23 токозадающего элемента 21 соединена с резистором 24, резистором 5 и катодом диода 22, втора  - с эмиттером составного транзистора 2. Анод диода 22 соединен с другим входом резистора 24 и с входной клеммой г

Эмиттер транзистора 4 соединен с выходами инверторов 17 и 18, их входы - с выходом инвертора 12.

Выходна  клемма соединена с первыми входами питани  инверторов 11 и 12, инверторов 17 и 18 и с вторым входом резистора 27. Вторые входы питани  инверторов 11, 12, 17 и 18 подключены к общей шине (не показано ) .

Стабилизатор работает следуюп1им образом,

Надежное включение стабилизатора обеспечиваетс  с помощью блока 25 запуска . Резистор 27 блока 25 запуска ограничивает ба.зовый ток транзистора 4. Конденсатор 28 улучшает фронты выходного импульса транзистора 4. Стабилитрон 26 вне зависимости от состо ни  инвертирующего усилител  16 поддерживает в закрытом состо нии по базе транзистор 4 до тех пор, пока напр жение на выходе стабилизатора не достигнет величины напр жени  его пробо . С по влением на выходе стабилизатора напр жени , превьплаю- щего напр жение пробо  стабилитрона 26, импульсы с выхода генератора tO через инвертирующий усилитель 16 поступают на эмиттер транзистора 4. Начинаетс  модул ци  ключевого элемента 1, котора  замедл ет скорость нарастани  выходного напр жени  стабилизатора . Низкий уровень на выходе инвертора 12 генератора 10 через пороговый ключ 19 подютачает конденсатор 15 к выходу стабилизатора. При этом в зависимости от величины выходного напр жени  измен етс  врем  зар да конденсатора 15, а следовательно , и врем  насьпценного состо ни  ключевого элемента 1 (фиг.2, интервал а-в). Зар д конденсатора 15

до напр жени , достаточного дл  пере.-f5 да конденсатора 15 высокий потенциал ключени  инвертора 11, приводит к на йЬ1Ходе инвертора 12, а следова-по влению на вьпсоде инвертора 12 напр жени  высокого уровн . Это напр жение , складыва сь с напр жением конденсатора 15, обеспечивает под- держание на выходе инвертора 12 вы- напр жени . При этом ключевой элемент 1 закрыт, так как эмиттер транзистора 4 через выход инвертирующего усилител  подключен к общей шине, а на его базу через блок запуска 25 подано отпирающее смещение. Когда напр жение резистора 14, создаваемое током перезар да конденса- . тора 15, упадет ниже напр жени  включени  инвертора 11. произойдет переключение инверторов 11 и 12 генератора 10 и конденсатор 15 чр.рез пороговый ключ 19 и выход инвертора 12 вновь будет подключен к выходу стабилизатора .

При нормальном выходном напр жении пороговый ключ 19 открываетс  i каждым отрицательным импульсом генератора 1 О (открытое состо ние ключевого элемента 1). При этом пороговый ключ 19 открыт только в на чальный период отрицательного импуль са генератора 10, тогда же и производитс  коррекци  длительности отрицательного импульса. При посто нном входном напр жении и посто нной нагрузке длительность отрицательного импульса посто нна и посто нно врем  перезар да конденсатора 15 . определ ющего длительность отрицательного импульса в точке С (фиг.1). Конденсатор 15 во врем  начальногб периода отрицательного импульса подключен пороговым ключом 19 к выходу стабилизатора параллельно конденсатору 9. Поэтому при изменении выходного напр жени , вызванного изменением входного напр жени  или тока

427351 - I

нагрузки, мен етс  скорость подзар дки конденсатора 9 и врем  перезар да подключенного параллельно кон- г денсатору 9 конденсатора 15, что

приводит к стабилизации выходного напр жени . После запирани  порогового ключа дозар д конденсатора 15 происходит через резистор 14 выходным нап- 10 р жением инвертора 12. Если во врем  запертого состо ни  силового ключа.1 выходное напр жение увели-, читс  настолько, что пороговый ключ окажетс  насыщенным, после перезар 

тельно, и запертое состо ние силового ключа 1 будут поддерживатьс  током, протекающим через резистор 14 непос- редственно с выходной клеммы (фиг.2, интервал c-d). Токозадающий элемент. 21 обеспечивает минимальное падение напр жени  на ключевом элементе 1. Когда последний открыт, напр жение конденсатора 23, зар женного на интервале запертого состо ни  ключевого элемента 1, складываетс  с входным напр жением с Помощью резисторов 5 и 24, обесйечива  тем самым необходимую дл  полного открыти  транзистора 2 амплитуду напр жени . Обратный диод 8 преобразовател  6 напр жени  обеспечивает при закрытом ключевом элементе 1 подачу запасенной во врем  открытого состо ни  ключевого элемента 1 энергии катушки 7 в нагрузку и на конденсатор 9. Усилитель 16, собранный на инверторах 17 и 18, обеспечивает необходимую амплитуду тока транзистора 4.

5

0

5

Claims (1)

1. Импульсньш стабилизатор, содержащий ключевой элемент, первым си- ловьй выводом св занный с входной клеммой, вторым силовым выводом, через преобразователь напр жени  подключенный к выходной клемме, а входом управлени  св занный с коллектором транзистора управл ющего элемента и через токозадающий элемент подключенный к входной клемме, ин- вертирукнций усилитель, первый инвертор , два конденсатора, первый и . второй резисторы, причем вход первого инвертора соединен с первым вьто- дом первого конденсатора, и последовательно включенные первый стабилит