[其他]斬波式穩(wěn)壓，三極管斬波式穩(wěn)壓器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86108440
• 申請日: 1986-12-18
• 公開（公告）號: CN86108440A
• 公開（公告）日: 1988-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李上燦
• 申請（專利權(quán)）人: 李上燦
• 主分類號: G05F1/618
• 分類號: G05F1/618
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域：電子技術(shù)

電子技術(shù)方面廣泛使用兩種直流穩(wěn)壓器，即串連式穩(wěn)壓器和調(diào)脈寬-開關(guān)式穩(wěn)壓器（簡稱開關(guān)式穩(wěn)壓器），各有優(yōu)缺點(diǎn)，這是由其工作方式所決定的：前者是可變串連電阻的工作方式，故電路簡單、元器件少、成本低、穩(wěn)壓精度高、內(nèi)阻小，但電效率低;后者是開關(guān)式、變換器的工作方式，故電效率高，但電路復(fù)雜、元器件多、成本高，可能產(chǎn)生無線電干擾。能否提出一種新方案，即工作方式不同的穩(wěn)壓方案，并研究出實(shí)現(xiàn)此方案的最簡單的能兼有上兩者的優(yōu)點(diǎn)而舍棄其缺點(diǎn)的電路來呢？這兩點(diǎn)就是本發(fā)明的目的。

斬波式穩(wěn)壓：將整流后不經(jīng)濾波的（或其它來源的）脈動波采用開關(guān)電路進(jìn)行定量斬波，即輸入電壓與負(fù)載之間，接入開關(guān)電路在輸入電壓超過某瞬時值時即阻斷，此前的電壓全部被負(fù)載所得到，其波形是中間有缺口、剩余部分與輸入波形的相應(yīng)部分相符;輸出電壓在輸入電壓數(shù)值變動時，峰值相等但有效值則有所差別，再采用直流電壓負(fù)反饋加以補(bǔ)償，最后得到穩(wěn)壓精度高、內(nèi)阻小的特性。

三極管斬波式穩(wěn)壓器：實(shí)現(xiàn)上述方案當(dāng)然可能有多種途徑，可能采用不同的器件，可能設(shè)計出不同的線路，但本發(fā)明采取了最簡單的作法，就是將傳統(tǒng)的、應(yīng)用最廣的、除了電效率不高之外還有著許多優(yōu)點(diǎn)的三極管組成的串連式穩(wěn)壓器加以改造，使之成為開關(guān)電路，并具有上述方案所要求的直流電壓負(fù)反饋特性，其要點(diǎn)有四：（1）取消原電路中的所有電容（這里討論的是穩(wěn)壓器本身的電路，不包括整流器和負(fù)載可能是三極管電路時的情況，實(shí)用時穩(wěn)壓器輸出端也可能接電容也可能不接，這里只談基本電路，不論及實(shí)用的問題）;（2）引入一部分輸入電壓與取樣電壓迭加;（3）適當(dāng)降低取樣電壓，其數(shù)值應(yīng)使輸入電壓的波形波動到零時，原取樣放大管截止;（4）若取樣電壓和基準(zhǔn)電壓取自輸出端時，增加一節(jié)阻容濾波。

由于這種作法是在串連式穩(wěn)壓器基礎(chǔ)上稍加改變，保持了除有源濾波器特性以外的所有優(yōu)點(diǎn);又由于將原來的線性工作狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_關(guān)工作狀態(tài)，又有了電效率高的優(yōu)點(diǎn)。與調(diào)脈寬-開關(guān)式穩(wěn)壓器相比，在線路復(fù)雜度、元器件數(shù)量、成本方面的優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的。

下面概述三極管斬波式穩(wěn)壓器的工作原理和應(yīng)用問題。

附圖中：BG₁、BG₂、BG₃分別是控制管，電流放大管、開關(guān)管（控制管相當(dāng)于串連式穩(wěn)壓器的取樣放大管、開關(guān)管相當(dāng)于調(diào)整管）;輸入電壓經(jīng)R₁、R₂分壓后的電壓為V₁';輸出電壓V₂經(jīng)D₂、C₂、R₇、C₁濾波后，一路經(jīng)R₄與R₃、R₂分壓后的電壓為V₂'（即取樣電壓），另一路經(jīng)R₅達(dá)穩(wěn)壓二極管D₁，提供給BG₁發(fā)射極一個穩(wěn)定電壓V_E1（即基準(zhǔn)電壓）;BG₁的基極電壓為V_B1，其集電極負(fù)載電阻為R₆，輸出接純電阻性負(fù)載R_Z，為了說明的簡便，忽略三極管從導(dǎo)通到飽和等暫短過程。