SU875361A1 - Pulsed stabilizer - Google Patents

Description

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР(54) PULSE STABILIZER

1one

Изобретение относитс  к электротехнике Н может быть использовано во вторичных источниках электропитани  радиоустройств.The invention relates to electrical engineering H can be used in secondary sources of power supply of radio devices.

Известны импульсные стабилизаторы посто нного напр жени , содержащие регулирзпощий транзистор, работающий в ключевом режиме и входом подключенный к ишротно-импульсному модул тору, фильтр, состо щий из конденсатора , диода и дроссел  с дополнительной облЛ)ткой, защунтированной через выпр митель дополнительным транзистором, выполн ющим роль активного сопротивлени , а дополнительный блок управлени , выход которого подключен ко входу дополнительного тра1|зистора 1 и 2.Known DC voltage regulators containing an adjustable transistor operating in a key mode and an input connected to an isochrotism-modulated modulator, a filter consisting of a capacitor, a diode, and an additional transistor connected to it through a straightener, have an additional transistor active resistance, and an additional control unit, the output of which is connected to the input of the additional transistor | sistor 1 and 2.

Недостатком указанных импульснь х стабилизаторов  вл етс  сложность системы управле ки  и низкий КПД, который обусловлен рассеиванием избыточной энергии в дополнительном транзисторе.The disadvantage of these impulse stabilizers is the complexity of the control system and the low efficiency, which is caused by the dissipation of excess energy in the additional transistor.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  импульсный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий регулирующий транзистор, LCD-фильтр, дополмительный транзистор, подключенный через 1 диод параллельно дросселю LCD-фильтра, модул тор ширины импульсов управлени  и релейный элемент, входами подкчпюченные к выходным выводам стабилизатора 3.The closest in technical essence to the present invention is a pulse voltage stabilizer containing a regulating transistor, an LCD filter, an auxiliary transistor connected through 1 diode parallel to the LCD filter choke, a control pulse width modulator and a relay element, connected to output terminals the conclusions of the stabilizer 3.

Недостатком известного устройства  вл етс  низкий КПД, что св зано с использованием в качестве шунтирующего элемента транзистора, работающего в активном режиме, т.е. улучшение данамических свойств стабилизатора дости10 гаетс  за счет рассеивани  избыточной энергии, накопленной дросселем в щунтирующем эле- менте.A disadvantage of the known device is low efficiency, which is associated with the use of an active-mode transistor as a shunt element, i.e. the improvement of the stabilizer's danamic properties is achieved by dissipating the excess energy accumulated by the choke in the bypass element.

Цель изобретени  - увеличение КПД стабилизатора .The purpose of the invention is to increase the efficiency of the stabilizer.

«5"five

Claims (3)

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в импульсный стабилизатор напр жени  введены схемы И и ИЛИ-НЕ, причем выход регулирующего транзистора подключен к выходу схемы И, вход дополнительного транзистора подклю20 чен к выходу схемы ИЛИ-НЕ, а входы указанных схем присоединены к выходам модул тора ширины импульсов и релейного элемента . Кроме того, дополнительный транзистор подключен к отпайке дроссел  LCD-фильтра и к дополнительной обмотке дроссел  LCDфильтра . На фиг. 1 схематично приведено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие принцип его действи . Импульсный стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, LCD-фильтр, состо щий из диода 2, дроссел  3 и конденсатора 4, подключенную к выходу фильтра нагрузку 5, дополнительный транзистор 6, подключенный через диод 7 параллельно дросселю фильтра. Входы регулирующего и дополнительного транзисторов подключены, соответственно, к выходам схем И 8 и ИЛИ-НЕ 9, входы которых , в свою очередь, подсоединены к выходам модул тора ширины импульсов 10 и релейного злемента 11. Входы модул тора шири1 ы импульсов и релейного злемента подключены к вь1ходу стабилизатора. Принцип действи  стабили:|атора по сн етс  временными диаграммами на фиг. 2. До моме та времени t t. на выходе релейного злеме та 11 высокий потенциал, поэтому импульсы управлени , вырабатываемые модул тором щирины импульсов 10, проход т на вход регулирующего транзистора 1 через схему 8, а тран зистор 6 закрыт. Диод 7 исключает подачу обратного напр жени  на транзистор 6 в инте валах времени, соответствующих открытому состо нию транзистора 1. В момент времени t t. происходит скачкообразное увеличение сопротивлени  нагрузки 5, в результате зтого входное напр жение , стабилизатора возрастет и в момент времени t tj. Достигает вели;чины , равной верхнему порогу срабатывани  релейного злемента 11. На выходе зтого элемента устанавливаетс  низкий потенциал, в . результате чего транзистор 1 закрываетс , а на вход транзистора 6 поступают логически инвертированные импульсы управлени , вырабатываемые модул тором ширины импульсов 10. В промежутке времени ty на котором ток дроссел  3 больше тока нагрузки , стабилизацн  напр жени  осуществл етс  переключением транзистора 6. Чем меньше величина тока в дросселе фильтра, тем больше относительна  длительность закрытого состо ни  транзистора 6. На интервалах времени , когда транзистор 6 закрыт, ток дроссе л  протекает через нагрузку и уменьшаетс . В интервалах времени, когда транзистор 6 открыт и насыщен, ток с небольшими потер ми циркулирует в контуре, образованном дросселем 3, транзистором 6 и диодом 7. В некоторый момент времени t t-j ток дрос . сел  уменьшаетс  до нул , напр жение на нагрузке снижаетс  до величины, равной ниж4 нему порогу срабатывани  релейного злемента 11 и стабилизатор возвращаетс  в исходное состо ние. Таким образом, в предлагаемом устройстве величина выброса выходного напр жени  при c6pocje нагрузки не превышает порога срабатьшани  релейного элемента, который ограничиваетс  снизу только величиной пульсаций выходного напр жени , но в отличие от известного улучшение качества выходного напр жени  происходит не в ущерб КПД, так как транзистор 6 работает в ключевом режиме и практически вс  энерги , накопленна  в дросселе, передаетс  в нагрузку 5. Нар ду с основной задачей решаетс  задача по расширению диапазона изменени  тока нагрузки стабилизатора вплоть до холостого хода. В режимах малых нагрузок из-за подъема нагрузочной характеристики стабилизатора происходит срабатывание релейного злемента и отключение стабилизатора от первичного источника, что вызывает уменьшение напр жени  на нагрузке стабилизатора и новое переключение релейного элемента. Таким образом, стабилизатор начинает работать в комбинированном релейно-широтно-импульсном режиме и в отличие от известного, работающего в непрерывном режиме, имеет и в этом случае более высокий КПД. Укаэашш1е цели могут быть достигнуты также при подключении дополнительного транзистора к дополнительной обмотке дроссел  фильтра. Формула изобретени  1.Импульсный стабилизатор, содержащий регулирующий Транзистор, LCD-фильтр, дополнительный транзистор, подключенный через диод параллельно дросселю LCD-фильтра, модул тор ширины импульсов управлени  и релейный злемент, входами подключенные к выходным выводам стабилизатора, отличающийс  тем« что, с целью повыше ни  КПД, в него введены схемы И и ИЛИ-НЕ, причем вход регулирующего транзистора подключен к выходу схемы И, вход дополнительного транзистора подключен к выходу схемы , а входы указанных схем присоединены к выходам модул тора цшриш импульсов и релейного злемента. 2.Стабилизатор по п. 1, отличающийс  тем, что дополнительный транзистор подключен к отпайке дроссел  LCD-фнльт3 .Стабилизатор по п. 1, отличающийс  тем, что дополнительный транзистор подключен к дополнительной обмотке дроссел  LCD-фильтра.The goal is achieved by introducing an AND and OR NOT circuit into the voltage regulator, the output of the regulating transistor connected to the output of the AND circuit, the input of the additional transistor connected to the output of the OR-NOT circuit, and the inputs of these circuits are connected to the outputs of the modulator pulse width and relay element. In addition, an additional transistor is connected to the tap of the choke of the LCD-filter and to the additional winding of the choke of the LCD filter. FIG. 1 schematically shows the proposed device; in fig. 2 - timing diagrams explaining the principle of its operation. The pulse stabilizer contains a regulating transistor 1, an LCD filter consisting of diode 2, droplets 3 and a capacitor 4 connected to the output of the filter load 5, an additional transistor 6 connected through diode 7 parallel to the filter choke. The inputs of the regulating and additional transistors are connected, respectively, to the outputs of the circuits AND 8 and OR-NOT 9, the inputs of which, in turn, are connected to the outputs of the pulse width modulator 10 and the relay element 11. The inputs of the pulse width modulator and the relay element are connected to the stabilizer. Principle of operation: Stability: | Ator is illustrated by the timing diagrams in FIG. 2. Until that time, t t. The output potential of the relay terminal 11 is high, therefore the control pulses produced by the modulator of the pulse width 10 are passed to the input of the control transistor 1 through the circuit 8, and the transistor 6 is closed. The diode 7 excludes the supply of reverse voltage to the transistor 6 in the time intervals corresponding to the open state of the transistor 1. At the time t t. a jump-like increase in the load resistance 5 occurs, as a result of this the input voltage, the stabilizer will also increase at the time t tj. It reaches a value equal to the upper threshold of the relay element 11. At the output of this element, a low potential is established, c. as a result, transistor 1 is closed, and logically inverted control pulses are output to the input of transistor 6, produced by pulse width modulator 10. During the time period ty at which the throttle current 3 is greater than the load current, the voltage stabilizes by switching the transistor 6. The smaller the current in the filter choke, the more the relative duration of the closed state of the transistor 6. At time intervals when the transistor 6 is closed, the dross current flows through the load and decreases. In the time intervals when the transistor 6 is open and saturated, a current with small losses circulates in the circuit formed by the choke 3, the transistor 6 and the diode 7. At some instant of time t t – j the current is throttle. The village is reduced to zero, the voltage on the load is reduced to a value equal to the lower threshold of operation of the relay element 11 and the stabilizer returns to its original state. Thus, in the proposed device, the magnitude of the output voltage surge at c6pocje load does not exceed the threshold for triggering the relay element, which is limited from below only by the output voltage ripple, but unlike the well-known, the quality improvement of the output voltage occurs not at the expense of efficiency, since the transistor 6 operates in the key mode and practically all the energy accumulated in the choke is transferred to the load 5. Along with the main task, the task of expanding the range of the load current of one hundred ilizatora down to idling. In the low load modes, due to the rise of the stabilizer load characteristic, the relay element trips and the stabilizer disconnects from the primary source, which causes a decrease in the voltage on the stabilizer load and a new switching element of the relay element. Thus, the stabilizer starts operating in a combined relay-pulse-width mode and, in contrast to the known, operating in continuous mode, has in this case a higher efficiency. These objectives can also be achieved by connecting an additional transistor to the additional winding of the throttle filter. 1. An impulse stabilizer containing a regulating transistor, an LCD filter, an additional transistor connected through a diode in parallel to an LCD filter choke, a control pulse width modulator and a relay element, the inputs connected to the output pins of the stabilizer, differing in that higher efficiency, entered into the scheme AND and OR-NOT, with the input of the regulating transistor connected to the output of the circuit AND, the input of the additional transistor connected to the output of the circuit, and the inputs of these circuits are connected to the output am tsshrish pulse modulator and relay zlementy. 2. The stabilizer according to claim 1, wherein the additional transistor is connected to the LCD-fnlt droplet tap. 3. The stabilizer according to claim 1, characterized in that the additional transistor is connected to the additional winding of the LCD choke reset. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 277073 кл. Н 02 М 1/08, 1968.Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 277073 Cl. H 02 M 1/08, 1968. 87536168753616 2.Авторское свидетельство СССР N 408292, ют. G 05 F 1/56, 1971.2. USSR author's certificate N 408292, yut. G 05 F 1/56, 1971. 3.Авторское видетельство СССР fT 491936, кл. G 05 F 1/56, 1972,3. Authors' USSR fT 491936, cl. G 05 F 1/56, 1972, tfttиtftt Фиг1Fig1