[其他]斩波式稳压，三极管斩波式稳压器

说明书

发明所属技术领域：电子技术

电子技术方面广泛使用两种直流稳压器，即串连式稳压器和调脉宽-开关式稳压器（简称开关式稳压器），各有优缺点，这是由其工作方式所决定的：前者是可变串连电阻的工作方式，故电路简单、元器件少、成本低、稳压精度高、内阻小，但电效率低;后者是开关式、变换器的工作方式，故电效率高，但电路复杂、元器件多、成本高，可能产生无线电干扰。能否提出一种新方案，即工作方式不同的稳压方案，并研究出实现此方案的最简单的能兼有上两者的优点而舍弃其缺点的电路来呢？这两点就是本发明的目的。

斩波式稳压：将整流后不经滤波的（或其它来源的）脉动波采用开关电路进行定量斩波，即输入电压与负载之间，接入开关电路在输入电压超过某瞬时值时即阻断，此前的电压全部被负载所得到，其波形是中间有缺口、剩余部分与输入波形的相应部分相符;输出电压在输入电压数值变动时，峰值相等但有效值则有所差别，再采用直流电压负反馈加以补偿，最后得到稳压精度高、内阻小的特性。

三极管斩波式稳压器：实现上述方案当然可能有多种途径，可能采用不同的器件，可能设计出不同的线路，但本发明采取了最简单的作法，就是将传统的、应用最广的、除了电效率不高之外还有着许多优点的三极管组成的串连式稳压器加以改造，使之成为开关电路，并具有上述方案所要求的直流电压负反馈特性，其要点有四：（1）取消原电路中的所有电容（这里讨论的是稳压器本身的电路，不包括整流器和负载可能是三极管电路时的情况，实用时稳压器输出端也可能接电容也可能不接，这里只谈基本电路，不论及实用的问题）;（2）引入一部分输入电压与取样电压迭加;（3）适当降低取样电压，其数值应使输入电压的波形波动到零时，原取样放大管截止;（4）若取样电压和基准电压取自输出端时，增加一节阻容滤波。

由于这种作法是在串连式稳压器基础上稍加改变，保持了除有源滤波器特性以外的所有优点;又由于将原来的线性工作状态转变为开关工作状态，又有了电效率高的优点。与调脉宽-开关式稳压器相比，在线路复杂度、元器件数量、成本方面的优点是不言而喻的。

下面概述三极管斩波式稳压器的工作原理和应用问题。

附图中：BG₁、BG₂、BG₃分别是控制管，电流放大管、开关管（控制管相当于串连式稳压器的取样放大管、开关管相当于调整管）;输入电压经R₁、R₂分压后的电压为V₁';输出电压V₂经D₂、C₂、R₇、C₁滤波后，一路经R₄与R₃、R₂分压后的电压为V₂'（即取样电压），另一路经R₅达稳压二极管D₁，提供给BG₁发射极一个稳定电压V_E1（即基准电压）;BG₁的基极电压为V_B1，其集电极负载电阻为R₆，输出接纯电阻性负载R_Z，为了说明的简便，忽略三极管从导通到饱和等暂短过程。