Стабилизатор постоянного напряжения

Стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий импульсный стабилизированный преобразователь с юиротно-импульсным регулированием. входом подключенный к входныМ клеммам , а выходом - к ЬС-фильтру, узел подгрузки, отличающийс я тем, что, с целью повышения КПД стабилизатора при токах нагрузки, меньших тока намагничивания дросселя ЬС -фильтра, введены интегрирующее RC-звено, подключенное к выходу импульсного преобразователя, резистивный делитель, соединенный с выходом интегрирующего RC-эвена и выходной клеммой, резистивный регулируемый делитель, под зс л к-ценный к выходным клеммам, а узел подгрузки выполнен на усилителе постоянного тока с дифференциальным входом, вые ход которого подключен к выходным клеммам стабилизатора, а входы - к W соответствующим выходам резистивных делителей.

СООЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИстИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИХ

П9) (11) 9(51) 0 o5 F 1 56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

; - %ъс

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3423937/24-07 (22) 16.04.82 (46) 30.07.83. Бюл.. Р 28 (72) С.Н.Самылов, В.В.Солодовников, В.В.Афанасенко и В.Я.Назаров (71) Производственное обьединение

"Телемеханика" (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. Патент CILIA 1) 3916283, кл. 321-2, 321-8, 1975.

2, Авторское свидетельство СССР

Ф 447700, кл. 6 05 Г 1/56, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

9.705434, кл. G 05 F 1/56, 1960.

{54)(57) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

ЙАПРЯЖЕНИЯ, содержащий импульсный стабилизированный преобразователь с широтно-импульсным регулированием, входом подключенный к входныМ клеммам, а выходом — к 1 С-фильтру, узел подгрузки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД стабилизатора при токах нагрузки, меньших тока намагничивания дросселя 1 С -фильтра, введены интегрирующее RC -звено, подключенное к выхс ду импульсного преобразователя, резистивный делитель, соединенный с выходом интегрирующего кС-звена и выходной клеммой, реэистивный регулируемый делитель, подклк енный к выходным клеммам, а узел подгруэки выполнен на усилителе постоянного тока с дифференциальным входом, выход которого подключен к выходным клеммам стабилизатора, а входы - к соответствующим выходам реэистивных делителей.

С::

1032437

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания с широтно-импульсным преобразованием напряжения.

Известны источники питания, которые содержат импульсный преобразонатель с широтно-импульсным регулированием и ЬС -Фильтром, к выходным выводам которого через ключ, например транзисторный, подключен резистор падгрузки, подключение и отключение 10 которого осуществляется по сигналу, получаемому с датчика тока L1j и L4

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является источник питания постоянного напряжения, содержащий импульсный стабилизированный преобразонатель, подключенный входом к входным выводам, а выходом — к ныходным выводам источника и устройство подгруэки. 20

Устройство падгрузки подключено к датчику тока и включает в себя компаратар недогрузки, кюпоч и резистор падгрузки.

Резистор подгрузки подключен 25 параллельно выходу источника, причем к одному из выходных выводов непосред<:твенно а к второму - через ключ, напрймер транзисторный, управляющий вход которого соединен с выходом компаратора недогрузки 13 j.

Недостатком известного устройства является ниэклй КПД при токах нагрузки, меньших или близких к току намагничивания дросселя; что следует из его принципа действия, сущность 35 которого состоит н следующем.

На холостом ходу и при малых токах нагрузки, меньших тока намагничивания дросселя ьС -фильтра, параллельно выходу источника питаний под- 40 ключается резистор подгруэки такой неличины, чта ток через него равен току намагничивания дросселя. Эта устраняет режим прерывистых токов через дроссель II- -фильтра при котоФ 45 ром цепь отрицательной обратной связи источника практически не работает и его выходное напряжение значительно увеличивается. Отключение упомянутого резистора происходит после того, как величина тока нагрузки достигчет величины тока намагничивания дросселя.

Таким образом, в режиме малых токов ток, потребляемый от источника питания 1„с, равен сумме тока нагруэ-55 ки I> и тока подгрузки I или 1„ IH + 1подгр

При холостом ходе 1ц 1„ д, а при токе нагрузки, близком по величине току подгрузки (IH 1пр11 р), 60

1„2 I tp т. е, половина отбираемой от источника мощности расходуется бесполезно.

Известно,что ток намагничивания составляет 5- 10% от номинального тоRa нагрузки, т.е. при таком методе устранения режима прерынистых токов до 5-10% мощности источника теряется, что уменьшает его КПД при работе в широком диапазоне токов нагрузки °

Цель изобретения — повышение КПД стабилизатора при токах нагрузки, меньших тока намагничивания дросселя 1,С -фильтра.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий импульсный стабилизиронанный преобразователь с широтно-импульсным регулированием, входом подключенный к входным клеммам, а выходам — к 1 С -фильтру, узел подгруэки, введены интегрирующее рСзвено, подключенное к выходу импульсного преобразователя, реэистинный делитель, соединенный с выходом интегрирующего 1С-звена и выходной клеммой, реэистивный регулируемый делитель, подключенный к выходным клеммам, а узел подгруэки выполнен на усилителе постоянного тока с дифференциальным входом, выход которого подключен к выходным клеммам стабилизатора, а входы — к соответствующим выходам реэистивных делителей.

На чертеже приведена структурная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор постоянного напряжения содержит импульсный стабилизированный преобразователь 1, состоящий из источника 2 широтно-модулированных импульсов и ьС -фильтра 3, включающего н себя дроссель 4 и конденсатор 5..Вход преобразователя 1 подключен к входным выводам б и 7 стабилизатора. К входу ЬС -фильтра 3 подключен вход интегратора 8, выход которого через нерегулируемый измери- тельный элемент 9 подключен к первому входу усилителя 10 с дифференциальным входом, второй вход которого через регулируемый измерительный элемент 11 подключен к выходу t C --фильтра 3, а выход усилителя 10 подключен к выходным выводам 12 и 13 стабилтатора.

Устройство работает следующим образом.

При подключении номинальной нагрузки к выходным выводам 12 и 13 стабилизатора дроссель 4 1,С -фильтра 3 работает н режиме непрерывного тока.

При этом напряжение на выходе ЬС— фильтра 3 меньше напряжения на его входе на величину падения напряжения на активном сопротивлении дросселя 4.

Это падение напряжения выявляется с помощью интегратора 8 и емкости 5 IC-фильтра 3 на дифференциальных входах усилителя 10 постоянного тока. На входы усилителя 10 с интег1032437

3 ратора 8 и емкости 5 подаются напряжения соответственно через нерегулируеияй и регулируемый элементы 9 и 11. Выявленное напряжение задает режим работы усилителя 10 постоянного тока. В рассматриваемом случае это напряжение воздействует на усилитель 10 таким образом, что он не оказывает влияния на работу стабилизатора.

При уменьшении тока нагрузки до величины, меньшей тока намагничивания дросселя, напряжение на омическом сопротивлении дросселя воздействует на усилитель 10 постоянного тока так, что часть выходного тока стабилизатора ответвляется в выходной каскад усилителя 10 постоянного тока, который в этом случае выступает в роли регулируемого сопротивления. Величина ответвляемого тока 1>,и такова, что в сумме с током нагрузки 1н он равен току намагнидросселя I „+ I l „oì Вст.

При холостом ходе ток, равный току намагничивания дросселя, протекает через выходной каскад усилителя 10 постоянного тока, при этом Ч Т НОроги мст °

10 Таким обраэом, при лкбых токах нагрузки, меньших и равных току на.магничивания дросселя, ток, floTpeOляемый от источника, равен току намагничивания. При этом исключается

15 воэможность выхода источника питания из режима стабилизации и повышается КПД, предлагаемого источника постоянного напряжения при малых токах нагрузки.

Редактор Н.Гришанова

Составитель С.Макаров

Техред A,Áàáèíåö Корректор а.Повк

Заказ 5400/52 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4