SU748383A1 - Импульсный параметрический стабилизатор посто нного тока - Google Patents

Description

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОЮ ТОКА

Изобретение относитс  к электротах нике и может быть испопьзовано дл  питани  различных, устройств автоматики и электротехники, требующих стабилизированного посто нного тока. Известны импульсные стабилизаторы посто нного тока, содержащие последовательно соединенные ключевой транзистсф и вколоченный на выходе сглаживающий LCD-фильтр 1, 2 и З. Недостаток данньос стабилиз.аторов - сложность схемного решени . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  импульсный параметрический стабилизатор посто  нного тока, содержащий последовательно соединенные ключевой транзистор и LCD-фильтр 4j. Недостатки данного стабилизатора невысокий КПД из-за рйссе ни  мопщос  на резисторном делителе напр жени , а также на ключевом транзисторе в момен переключени  из-за плохих частотных свойств дроссел  насыщени ; невысокий коэффициент использовани  ключевого транзистора по току, поскольку часть тока коллектора не идет ,в нагрузку, а трансформируетс  дросселем-насыщени  в базовую цепь и служит дли насыщени  транзистора; йаличие громоздкого и нетехнологичнрго элемента - дроссел  насьицени ; посколь ку величина стабилизированного тока определ етс  индукцией насьпцени , а она у сердечнике® с пр моугольной петлей им&- ет большой разброс, то трудно обеспечить требуемый стабилизированный ток; подобрать требуемый ток с помощью регулировки -цшсже трудно, поскольку потребуетс  подмагничавание сердечника дроссел  н&сьпдени  и, следовательно, значительное усложнение устройства. Цель изобретени  - повышение КПД, уменьшение габаритов и веса устройства. Эта цепь достигаетс  тем, что и импульсный параметрический стабилизатс посто нвого тока, содержешадй последовательно соедШ1енные ключевсй транзистор ииВС-фотьтр, в него введены два последовате ьно соединенных полевых транзистора с каналами дополнительных типов проводимости с объединенными истоками, причем указанные полевые транзисторы включены между базой и коллектором ключевого транзистора, сток перЬого пол&вого транзистора соединен с затвором второго и с базой транзисторного ключа, сток второго полевого транзистора соединён с затвором первого и с коллектором ключевого транзистора, переход эмиттербаза которого шунтирован вновь введенным резистором,

На фиг. 1 представлена принципиа льна  схема импулБснрГо параметричес1 ого стабилизатора посто нного тока; на фиг, 2 вольт-амперна  .характеристика цепи из полевых транзисторов; на фиг, 3 - принципиальна  схема стабилизатора с регулируемым источником напр жени .

Ко В.ХОДУ Стабилизатора подключен источник 1 напр жени  питани . Стабилизатор (фиг, 1) содержит ключевой транзистор . 2, сглаживающий L С1)-фильтра, состо щий из линейного дроссел  3, конденсатора 4 и диода 5, К выходу стабилизатора подключена нагрузка 6, Между базой и коллектором ключевого транзистора 2 включен двухполюсник 7, образованный двум  полевыми транзисторами 8 и 9 с каналами дополнительных типов проводимости , а эмиттерный переход шунтирован резистором 10,.

Устройство работает следующим образом ,..

При включении напр жени  источника 1 питани  начинает возрастать .ток базы ключевого транзистора 2, протекающий через двухполюсник 7, Ключевой транзистор 2 при этом работает .в активном режиме, близком к границе насыщени , ег ток коллектора и, следовательно, .ток дроссел  -3 линейно нарастают,

Вольт-амперна  характериствскадвухполюсника 7 (фиг, 2) имеет участок с отрицатзльной проводимостью, обусловланньй положительной обратной св зью по направленшо транзисторов 8 и 9, При достижении тока через двухполюсник 7 и, следовательно , тода базы транзистора 2 точки В на вольт-амперной характеристике двухполюсника 7 ток через двухпогаосник скачком уменьшаетс  практически до нул  (точка С). Ключевой транзистор 2 при этом запираетс , диод 5 отпираетс , к двухполюснику 7 прикладьтаетс  напр жение , равное сумме напр жени  источни ка 1 питани  в падвшш напр жени  на

диоде 5, поддерживающее двухполюсник 7 а следовательно, и ключевой. транзистор 2 в запертом состо нии. Ток дроссел  3, замыкающийс  через нагрузку 6 и диод 5 уменьшаетс  и при достижении нул  диод 5 запираетс , рабоча  точка на вольтамперной характеристике двухполюсника 7 скачком переходит из точки С в точку А, ключевой транзистор 2 при этом снова отпираетс . Далее рассмотренные процессы повтор ютс ,

Максимальньгй ток дроссел  3 равен

Э - Q -t conai, m L

не зависит от напр жени  источника пи .тани  и величины нагрузки и равен:.

.р

где D PJ . - ток на вольт амперной характеристике двухполюсника 7} л - коэффициент усилени  по току ключевого транзистора 2,

Ток нагрузки:

н-0/5Э О,6Э.р.

В данном устройстве отсутствует резисторный делитель напр жени , на котором рассеиваетс  часть моишости. Потери на переключение значительно меньше, чем в известном устройстве, поскольку частотные свойства полевых транзистрров значительно лучше, чем у дроссел  насьпце- ни . Кроме того, ключевой транзистор работает в активном режиме, близком к насыщению , поэтому отсутствует этап рассасьшани  изёьггочных носителей в базе транзистора, увеличивающий врем  переключени .

Умеиыцение потерь на переключение позвол ет увеличить частоту переключеНИИ и тем самым уменьшить габариты и вес дроссел  фильтра и всего устрой- . ства в целом. Габариты и вес устройства уменьшаютс  также благодар  исключе- нию дроссел  насыщени  и увеличению коэффициента использовани  ключевого транзистора по току.

Устройство, изображенное на фиг, 1, как и известное, не позвол ет регулировать ток нагрузки. На фиг, 3 изображен стабилизатор, позвол ющий регулировать ПРОК нагрузки.

Между затвором транзистора 9 и стоком транзистора 8 включен регулируемый источник Ц напр жени . При изменении напр жени  источника 11 измен етс  ток

пика вольт-амперной характеристики двухполюсника 7 (кривые I и И на фиг. 2) и, тем самым, ток нагрузки.

Claims (4)

1. Импульс  ый параметрический стабилизатор посто нного тока, содержаимй последовательно соединенные ключевой транзистор и Lt) С-фильтр, отличающий-- с   тем, что, с целью повышени  КПД, уменьшени  габаритов   веса, в него введены два последовательно соединенных полевык транзистора с каналами дополштельных типов проводимости с объединенными исто- ками, причем указанные полевые транзисторы включены между базой и коллектором ключевого транзистора, сток первого полевого т|эанзистс а соединен с затвором второго и базой транзисторного ключа, стсж BTOpoiX) полевого транзистора соединен с

затвором первого и с ксшлектором ключевого транзистора, переход эмиттер-база которого шунтирован вновь введенным резистором .

2. Стабилизатор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с цепью регулировани  тока нагрузки, в него введен регулруемый источник напр жени , включенный между затвором одного и стоком другого полевого транзистора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патеет ФРГ № 1243770, кл. (3-05 F 1/10, 1967.

2.Патент США № ЗО72937,

кл. G 05 F 1/56, 1972.

3.Патент Франции № 2130053, кл. G. 05 F 1/56, 1972.

4.Авторское свидетельство СССР № 468229, кл. G 05 F 1/56, 1975.

::;