Импульсный стабилизатор разнополярного напряжения

Импульсный стабилизатор разнополярного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитания устройств с дифференциальной нагрузкой, требующих два разнополярных питающих .напряжения и является vcosepmeHCT- вованием изобретения по авт.св. № 1246075. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей устр-ва. Цель достигается снижением степени подмагничивания двухобмоточного дросселя 20 при работе на несимметрично изменяющуюся нагрузку. Этот эффект возникает за счет введения токового датчика 24, чувстви- , усилительного и коммутирующего транзисторов 25, 27 и 31, первого и второго делителей 26, 28 напряжения, второго, третьего и четвертого ограничительных резисторов 23, 29 и 30. Это позволяет в полтора раза сократить объем и массу железа сердечника дросселя 20. 1 ил. (Л to 00 00 Oi 4 ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5в 4 G 05 F 1/585, 1/613

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1246075 (21) 3939409/24-07 (22) 09.08.85 (46) 07.02.87, Бюл. № 5 (72) E.Ï.Âîëêîâ, В.И.Орехов, Л.А.Осипов, Г.В.Кожарский и И.А.Пашкевич (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1246075, кл. G 05 F 1/56, 1985. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР РАЗНОПОЛЯРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания устройств с дифференциальной нагрузкой, требующих два разнополярных питающих

„„SU„„1288674 А 2,напряжения и является совершенствованием изобретения по авт.св.

¹ 1246075. Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей устр-ва. Цель достигается снижением степени подмагничивания двухобмоточного дросселя 20 при работе на несимметрично изменяющуюся нагрузку.

Этот эффект возникает за счет введения токового датчика 24, чувствительного, усилительного и коммути-". рующего транзисторов 25, 27 и 31, первого и второго делителей 26, 28 напряжения, второго, третьего и четвертого ограничительных резисторов

23, 29 и 30. Это позволяет в полтора раза сократить объем и массу железа сердечника дросселя 20. 1 ил.

1288674

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для использования при реализации электропитания электронных устройств с дифференциальной нагрузкой, требующих 5 два разнополярных питающих напряжения, в частности операционных усилителей, и является усовершенствованием устройства по авт.св. N- 1246075.

Целью изобретения является улуч10 шение малообъемных показателей стабилизатора.

На чертеже представлена функциональная схема импульсного стабилизатора разнополярного напряжения.

Стабилизатор содержит перезарядный конденсатор 1, коммутирующий диод 2, регулирующий -.Ðàíýèñòîð 3, формирующую цепь 4, состоящую из последовательно включенных дросселя

5, диода 6 и накопительного конденсатора 7, чувствительные элементы 8 и 9, источники 10 и 11 опорного напряжения, сумматоры 12 и 13, компараторы 14 и 15, RS-триггер 16, формирующую цепь 17, состоящую из последовательно включенных диода 18 и накопительного конденсатора 19, двухобмоточный токоограничительный дроссель 20, перемагничивающии транзистор

21, ограничительные резисторы 22 и

23, токовый датчик 24, чувствительный транзистор 25, делитель 26 напряжения, усилительный транзистор 27, делитель 28 напряжения, ограничитель-35 ные резисторы 29 и 30 и коммутирующий тоанзистор 31.

Перезарядный конденсатор 1 и коммутирующий диод 2 соединены йосле- 40 довательно и включены параллельно регулирующему транзистору 3 и входу формирующей цепи 4. Катод диода 6 подключен к выходному выводу положительной полярности, а катод ком- 45 мутирующего диода 2 — к общей шине.

Чувствительные элементы 8 и 9 и ис точники 10 и 11 опорного напряжения включены попарно последовательно и параллельно выходам стабилизатора, 50

Их общие точки соединены и подключены к общей шине, Выводы источников 10 и 11 опорного напряжения и чувствительных элементов 8 и 9 через соответствующие сумматоры 12 и 13 под- 55 ключены к входам соответствующих компараторов 14 и 15, выходы которых соединены с входами RS-триггера 16.

Выход RS-триггера 16 подклочен к базовои цепи регулирующего транзистора

3. Катод диода 18 формирующей-цели 17 соединен с анодом коммутирующего диода 2, а анод — с выходным выводом отрицательной полярности и через накопительный конденсатор 19 — с общей шиной.

Обмотки двухобмоточного дросселя

20 включены последовательно, их общий вывод соединен с входным потенциальным выводом стабилизатора. Свободный вывод первой обмотки дросселя 20 подключен к коллектору перемагничивающего транзистора 21 а свободный вывод второй обмотки соединен с коллектором регулирующего транзистора 3.

База перемагничивающего транзистора

21 соединена с одним из выводов ограничительного резистора 22, другой вывод которого через ограничительный резистор 23 подключен к коллектору регулирующего транзистора 3. Токовый датчик 24 включен между общей шиной и эмиттером перемагничивающего транзистора 21, соединенным с базой чувствительного транзистора 25. Эмиттер чувствительного транзистора 25 соединен с общей шиной, а коллектор через делитель 26 напряжения — с базой усилительного транзистОра 27. Эмиттер усилительного транзистора 27 подключен к коллектору регулирующего транзистора 3, а коллектор через делитель 28 напряжения — к общей шине.

Выход делителя 28 напряжения через ограничительные рзисторы 29 и 30 соединен с базовыми цепями соответственно коммутирующего 31 и чувствительного 25 транзисторов. Коллектор коммутирующего транзистора 31 подключен к общему выводу ограничительных резисторов 22 и 23.

Стабилизатор работает следующим образом.

В первый момент после подачи питающего напряжения регулирующий транзистор 3 заперт. При этом происходит заряд емкости перезарядного конденсатора 1 по цепи: внешний источник, вторая обмотка токоограничительного дросселя 20, перезарядный конденсатор 1, коммутирующий диод 2, общая шина. Одновременно происходит заряд накопительного конденсатора 7 формирующей цепи 4 через дроссель 5 и диод 6 до уровня стабилизации. Дрос" сель 5 служит для обеспечения более быстрого заряда перезарядного кон3 12 денсатора 1, а следовательно, и более высокого уровня его заряда по сравнению с уровнем заряда накопительного конденсатора 7. Для сравнения измеренного выходного напряжения чувствительным элементом 8 с напряжением источника 10 опорного напряжения служит сумматор 12. Усиление сигнала рассогласования с выхода сумматора 12 осуществляется компаратором 14, который срабатывает при достижении напряжением на положительном выходе стабилизатора уровня стабилизации и переводит RS-триггер 16 в новое устойчивое состояние.

Часть времени до момента отпирания регулирующего транзистора 3 перемагничивающий транзистор 21 открыт током входной цепи через вторую обмотку токоограничительного дросселя 20 и токоограничительные резисторы 22 и 23. При этом происходит перевод .рабочей точки сердечника двухормо-, точного дросселя 20 по петле гистерезиса в крайнее нижнее положение, близкое к насыщению, т.е. в направлении, которое условно считается обратным. При приближении рабочей точки к положению насыщения ток перемагничивания, протекающий по токовому датчику 24, возрастает и превышает запретную зону открывания чувствительного транзистора 25. Последний при этом открывается и через делитель 26 напряжения вызывает отпирание усилительного транзистора 26, который, в свою очередь, через делитель 28 напряжения и ограничительный резистор 29 вызывает открывание коммутирующего транзистора 31, а через ограничительный резистор 30 — фиксацию в открытом состоянии чувствительного транзистора 25 и соответственно усилительного транзистора 27. При этом коммутирующий транзистор 31 шунтирует вход перемагничивающего транзистора 21 и вызывает прекращение процесса перемагничивания.

88674

25

1

После срабатывания RS-триггера 16 и открывания регулирующего транзистора 3 происходит понижение потенциала эмиттера усилительного транзистора 27 в первом приближении до нуля, Это вызывает его запирание, а соответственно и запирание чувствительного транзистора 25 и коммутирующего транзистора 31, что обеспечивает "взвод" схемы контроля тока

50 перемагничивания для следующего цикла работы.

После отпирания регулирующего транзистора 3 напряжение на перезарядном конденсаторе 1, превышающее напряжение стабилизации, обеспечивает заряд накопительного конденсатора 19 по цепи: открытый регулирующий транзистор 3, общая шина, накопительный конденсатор 19, диод 18 формирующей цепи 17, перезарядный конденсатор 1, Разряд перезарядного конденсатора 1 обеспечивает заряд накопительного конденсатора 19 отрицательной полярностью (относительно общей шины) до уровня стабилизации. В это же время происходит накопление электрической энергии в токоограничительном дросселе 20 и намагничивание железа его сердечника. Рабочая точка по петле гистерезиса переходит за время цикла заряда накопительного конденсатора 19 в прямом направлении и достигает крайнего верхнего положения, близкого к насыщению материала сердечника.

Чувствительный элемент 9 служит для замера величины напряжения отрицательной полярности на выходе стабилизатора. Источник 11 опорного напряжения формирует опорное напряжение.

Сумматор 13 служит для сравнения выходного напряжения отрицательной г олярности с напряжением опоры. При достижении выходным напряжением отрицательной полярности уровня стабилизации происходит срабатывание компаратора 15, который переводит RSтриггер 16 в новое устойчивое состояние. RS-триггер 16, в свою очередь, закрывает регулирующий транзистор 3.

Далее цикл работы стабилизатора повторяется.

При использовании предлагаемого устройства снижается степень подмагничивания двухобмоточного дросселя при работе на несимметрично изменяющуюся нагрузку, что позволяет в полтора раза сократить объем и вес железа сердечника указанного дросселя °

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор разнополярного напряжения по авт.св. 9 1246075, отличающийся тем, что, с целью улучшения массообъемных показателей, в него введены токовый датчик, чувствительный, усилительный

Составитель Л.Морозов

Редактор О.Головач Техред И.Глущенко Корректор А.Зимокосов

Тираж 885 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1j3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7807/46

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

5 12886 и коммутирующий транзисторы, первый и второй делители напряжения, второй, третий и четвертый ограничительные резисторы, причем токовый датчик включен в эмиттерную цепь перемагничиваю- 5 щего транзистора, коллектор чувствительного транзистора через первый делитель напряжения соединен с кол" лектором регулирующего транзистора, база подключена к эмиттеру перемаг- 10 ничивающего транзистора, а эмиттер— к шине нулевого потенциала, коллектор усилительного транзистора через второй делитель напряжения соединен с шиной нулевого потенциала, база подключена к промежуточному выводу первого делителя напряжения, а эмиттер — к коллектору регулирующего транзистора, второй ограничительный резистор включен последовательно с первым, коллектор коммутирующего транзистора соединен с общим выводом первого и второго ограничительных резисторов, а эмиттер — с шиной нулевого потенциала, базы коммутирующего и чувствительного транзисторов соответственно через третий и четвертый ограничительные резисторы подключены к промежуточному выводу второго делитЕля напряжения.