SU354408A1

SU354408A1 - PULSE DC VOLTAGE STABILIZER

Info

Publication number: SU354408A1
Application number: SU1634036A
Authority: SU
Original assignee: Г. А. Журин Институт автоматики Киргизской ССР

Description

Известны импульсные стабилизаторы напр жени посто нного тока, содержащие источник опорного напр жени , индуктивно-емкостной фильтр и последовательный регулирующий транзистор, вход щий в состав однотактного автогенератора с насыщающимс трансформатором с одной первичной и двум вторичными обмотками.DC switching voltage regulators are known, which contain a reference voltage source, an inductive capacitive filter, and a series regulating transistor, which is part of a single-cycle oscillator with a saturable transformer with one primary and two secondary windings.

Однако к.п.д. таких стабилизаторов напр лсени резко снижаетс с уменьшением тока нагрузки, что обусловлено сравнительно большим внутренним потреблением автогенератора при холостом ходе, а также существенно зависит от величины питающего напр жени .However, efficiency Such voltage regulators dramatically decrease with decreasing load current, which is due to the relatively large internal consumption of the auto generator when idling, and also significantly depends on the supply voltage.

Цель изобретени - расщирение пределов изменени входного напр жени и повышение к.п.д. при малых нагрузках.The purpose of the invention is to expand the limits of input voltage variation and increase the efficiency. at low loads.

Дл этого первична обмотка насыщающегос трансформатора соединена последовательно со входом фильтра, а одна из вторичных обмоток подключена к источнику опорного напр жени через конденсатор фильтра и диод, включенный в пр мом направлении по отношению к выходному и обратном - по отношению к опорному напр жению.For this, the primary winding of the saturating transformer is connected in series with the input of the filter, and one of the secondary windings is connected to a source of voltage through a filter capacitor and a diode connected in the forward direction with respect to the output voltage and reverse with respect to the reference voltage.

На чертеже представлена принципиальна электрическа схема импульсного стабилизатора напр жени посто нного тока. В исходном состо нии транзистор Т приоткрываетс напр жением смещени , образованным с помощью резисторов RI и , затем лавинообразно входит в насыщение за счет трансформаторной положительной обратной св зи. Трансформатор имеет первичную Wi и вторичные z и Wz обмотки.The drawing shows a circuit diagram of a DC voltage regulator. In the initial state, the transistor T is opened by the bias voltage generated by the resistors RI and then is avalanched to saturation due to the transformer positive feedback. The transformer has a primary Wi and secondary z and Wz windings.

При этом увеличиваетс напр жение на обмотке Wz трансформатора Тр, и ток через резистор мен ет направление и открывает диод DI. В результате сопротивление базовойThis increases the voltage on the winding Wz of the transformer Tr, and the current through the resistor changes direction and opens the diode DI. As a result, the base resistance

цепи транзистора резко падает, что приводит к уменьшению .потерь в этой цепи.the transistor circuit drops sharply, resulting in a decrease in the losses in this circuit.

С момента включени транзистора растет ток дроссел и ток базы. Конденсатор Ci фильтра в это врем зар жаетс . При насыщении сердечника трансформатора ток базы уменьшаетс , и транзистор лавинообразно выходит из насыщени . За счет энергии, запасенной в дросселе, конденсатор С{ фильтра продолжает зар жатьс через диод DZ. В результате смены пол рности напр жени на обмотке Wz трансформатора открываетс диод Ai, и амплитуда этого напр жени ограничиваетс величиной разности двух напр жений: опорного на стабилитроне D-, и выходного на конденсаторе Ci фильтра. Врем гашени энергии , запасенной в трансформаторе, и врем отключенного состо ни транзистора обратно пропорциональны величине напр жени на обмотке Wy. По истечении этого времени пром включенного состо ни транзистора определ етс величиной напр жени на обмотке Wi трансформатора, равного приведенному напр жению на обмотке W2, которое складываетс из падений напр жени на диоде Di и переходе эмиттер-база транзистора, практически не завис щих от тока нагрузки. В результате врем включенного состо ни практически определ етс параметрами трансформатора , а врем отключенного состо ни - разностью опорного и выходного напр жений, чем обеспечиваетс режим стабилизации. При отключении нагрузки частота переключений падает и может быть получена равной нулю. В этом случае ток через источник опорного напр жени протекает непрерывно и определ етс величиной начального тока транзистора .From the moment the transistor is turned on, the current of the drossel and the base current increase. The filter capacitor Ci is charged at this time. When the transformer core is saturated, the base current decreases, and the transistor leaves the saturation like an avalanche. Due to the energy stored in the choke, the capacitor C {filter continues to charge through the diode DZ. As a result of changing the polarity of the voltage on the winding Wz of the transformer, diode Ai is opened, and the amplitude of this voltage is limited by the difference between the two voltages: the reference voltage on the Zener diode D- and the output voltage on the capacitor Ci filter. The quenching time of the energy stored in the transformer and the time of the disconnected state of the transistor are inversely proportional to the magnitude of the voltage on the winding Wy. After this time has elapsed, the trans on state of the transistor is determined by the voltage on the winding Wi of the transformer, equal to the reduced voltage on the winding W2, which is the sum of the voltage drops on the diode Di and the emitter-base junction of the transistor . As a result, the on-time time is practically determined by the parameters of the transformer, and the off-time time is determined by the difference of the reference and output voltages, which ensures the stabilization mode. When the load is disconnected, the switching frequency falls and can be obtained equal to zero. In this case, the current through the voltage source flows continuously and is determined by the magnitude of the initial current of the transistor.

Поскольку величина тока базы транзистора определ етс лишь значением тока нагрузки, то величина внутреннего энергопотреблени автогенератора автоматически снижаетс с уменьшением нагрузки, что не обеспечиваетс в известных стабилизаторах напр жени . ЭтоSince the base current of the transistor is determined only by the load current, the internal power consumption of the oscillator automatically decreases with decreasing load, which is not provided in the known voltage regulators. it

приводит к сушественпому увеличению к.п.д., особенно .при малых токах нагрузки в широком диапазоне изменени входных напр жений .leads to a substantial increase in efficiency, especially at low load currents in a wide range of input voltages.

Предмет изобретени Subject invention

Импульсный стабилизатор напр жени посто нного тока, содержащий источник опорного напр жени , индуктивно-емкостный фильтр и последовательный регулирующий транзистор, вход щий в состав однотактного автогенератора с насыщающимс трансформатором с одной первичной и двум вторичными обмотками, отличающийс тем, что, с целью расширени пределов изменени входного напр жени и повышени к.п.д. при малых токах нагрузки, первична обмотка насыщающегос трансформатора соединена последовательно со входом фильтра, а одна из вторичных обмоток подключена к источнику опорного напр жени через конденсатор фильтра и диод, включенный в пр мом направлении по отнощению к выходному напр жению и в обратном - по отнощению к опорному.A pulsed DC voltage regulator containing a source of voltage, an inductive capacitive filter and a series regulating transistor included in a single-cycle oscillator with a saturable transformer with one primary and two secondary windings, different in that input voltage and increase efficiency at low load currents, the primary winding of the saturating transformer is connected in series with the filter inlet, and one of the secondary windings is connected to a source of voltage through a filter capacitor and a diode connected in the forward direction with respect to the output voltage and support.