Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электропитания электронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение схемы преобразователя. Это достигается тем, что пороговый узел 15 выполнен с положительной обратной связью, а его выходы соединены с селекторами 9 и 10 и времязадающей цепью 26 пуска генератора 8 пилообразного напряжения. Выполнение генератора 8 по схеме токостабилизирующего двухполюсника с конденсатором 34 и времязадающей цепью 26 пуска в управляющей цепи обеспечивает согласование всех узлов преобразователя и малую емкость конденсатора задающей цепи. Это исключает также зависимость качества мягкого включения от соотношения конденсаторов, разброса их параметров. 3 з.п. ф-лы, 2 ИЛ-. (Л 00 tsD СД О5 00 О) 26 .,26

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU„, 132563 (51)4 Н 02 М 3 335

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Ф » .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1 1 (ф)»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,. „, ®

H д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3908472/24-07 (22) 12.06,85 (46) 23,07.87. Бюл. У 27 (72) Ю.К.Швецов (53) 621.3 16.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 586531, кл. Н 02 И 3/335, Полупроводниковые приборы в технике связи. — M.: Радио и связь, 1982, вып. 22, с. 172-175. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электропитания электронной аппаратуры, Цель изобретения — повышение надежности и упрощение схемы преобразователя, Это достигается тем, что пороговый узел 15 выполнен с положительной обратной связью, а его выходы соединены с селекторами 9 и 10 и времязадающей цепью 26 пуска генератора 8 пилообразного напряжения. Выполнение генератора 8 по схеме токостабилизирующего двухполюсника с конденсатором 34 и времязадающей цепью 26 пус. ка в управляющей цепи обеспечивает согласование всех узлов преобразователя и малую емкость конденсатора задающей цепи. Это исключает также зависимость качества мягкого включения от соотношения конденсаторов, разброса их параметров. 3 з.п. ф-лы, 2 ил; Ф! 325636

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве источника электропитания электронной аппаратуры. !

Цель изобретения — повыщение надежности и упрощение схемы преобразователя.

На фиг,1 изображена схема стабилизированного преобразователя напряжения; на фиг. 2 — диаграммы напряжений в различных точках, поясняющие работу схемы.

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения содержит сете- вой выпрямитель 1 с фильтром, усилитель 2 мощности,. вьгходной выпрямитель 3 с фильтром, дополнительный источник 4 питания, стабилизатор 5 напряжения, задающий генератор 6, триггер 7, генератор 8 пилообразного напряжения, селекторы 9 и 10, усилитель 11 обратной связи, компаратор

12, подключенный одним входом к выходу задающего генератора 6, а другим — к выходу усилителя 13 согласования, узел 14 защиты, пороговый узел

15, в состав которого входит стабилитрон 16> резисторы 17"22, транзисторы 23 - 25, при этом резистор 20 !О обеспечивает положительную обратную связь с выхода порогового узла 15, времязадающую цепь 26 пуска, в состав которой входит диод 27, резисторы 28 и 29 и конденсатор 30, генератор 8 пилообразного напряжения содержит также транзистор 31 резисторы

32 и 33 конденсатор 34.

Стабилизатор 5 напряжения обеспечивает питание стабильным напряжением генератор 8 пилообразного напряжения.

Вход порогового узла 15 соединен с выходом дополнительного источника

4 питания, первый выход — с выходом 45 усилителя 13 согласования, второй выход — со средней точкой резисторов

28 и 29 задающей цепи 26 пуска.

Пороговый узел выполнен в виде .усилителя с положительной обратной связью по первому выходу.

Генератор пилообразного напряжения выполнен в виде последовательного соединения конденсатора и токостабилизирующего двухполюсника, управляющий вход которого соединен через времязадающую цепь пуска с общей точкой питания устройства управления.

Времяэадающая цг-пь пуска выполнена в виде последовательного соединения диода, двух резисторов и конденсатора, причем к средней точке резисторов подключен второй выход порогового устройства.

На фиг.? приведены следующие диаграммы: а — напряжение на выходе дополнительного источника 4 питания; б — напряжение на транзисторах 24 и

25 порогового узла 15; в — напряжение на выходе задающего генератора

6; r, д — напряжения на выходах триггера 7; е — напряжение на конденсаторе 34 генератора 8 пилообразного напряжения; ж — напряжение на выходе компаратора 12; з, и — напряжения на выходах селекторов 9 и 10.

Преобразователь работает следующим образом.

При включении устройства напряжение сети, выпрямленное и сглаженное сетевым выпрямителем 1, подается на усилитель 2 мощности, а через дополнительный источник 4 питания (фиг,2а) на вход порогового узла 15 и через стабилизатор 5 на вход генератора 8 пилообразного напряжения.

Однако включение транзисторов усилителя 2 мощности не происходит до тех пор, пока выходное напряжение дополнительного источника 4 не достигает номинальной величины (фиг.2а, 0 — t„). На этом интервале транзисторы 24 и 25 порогового узла 15 открыты (фиг. 2б, 0 — t<) и через усилитель 13 блокируют прохождение импульсов от триггера 7 (фиг.2 г,д, 0 — t ) на выходы селекторов 9 и 10 (фиг.2э, и), а транзистор 25 гпунтирует времяsapàþùóþ цепь 26 пуска. Транзистор

31 генератора 8 пилообразного напряжения открыт и крутизна пилообразного напряжения на конденсаторе 34 (фиг. 2е) максимальна. Вследствие чего, с выхода компаратора !Z (фиг ° 2ж) на входы селекторов 9 и

10 поступают вычитающие импульсы максимальной длительности, так как в компараторе 12 сравнивается опорное напряжение с напряжением !!пилы!!. Когда напряжение пилы превосходит нап-!! !\ \ ряжение опоры, то на выходе компаратора 12 формируется вычитающий импульс, пропорциональный разности этих напряжений (фиг. 2ж).

Когда напряжение дополнительного источника 4 питания достигает номиЛ 132 нальной величины, стабилитрон 16 и транзистор 23 открываются, а транзисторы 24 и 25 запираются ° Через резистор 20 с коллектора транзистора

24 в базу транзистора 23 подается сигнал обратной связи. Этим сигналом транзистор 23 удерживается н открытом состоянии при больших пульсациях, провалах напряжения в точке срабатывания, чем исключается возможное формирование нескольких сигналов (дребезг" порогового устройства), При этом транзистором 23 снимается сигнал блокировки с вторых входов селекторов 9 и 10 но остаются вычитающие импульсы максимальной длительности от компаратора 12. Вследствие чего, на управляющие входы усилителя 2 мощности подаются импульсы, длительность которых равна разности длительности импульсов от триггера

7 и компаратора 12. Эта длительность в начальный момент составляет 0,5

1,5 мкс.

По мере заряда конденсатора 30 током базы транзистора 31 генератора 8 длительность управляющих импульсов на усилитель 2 мощности нарастает, так как с зарядом конденсатора 30 снижается крутизна пилообразного напряжения на конденсаторе 34 и соответственно уменьшается длительность .импульса вычитания с компаратора 12, В результате транзисторы усилителя 2 мощности начинают переключаться с медленно уменьшающейся скважностью (нарастающей длительностью импульса) до рабочей, определяемой усилителем ll обратной

Il tt связи, т. е. происходит мягкое включение, характеризуемое плавным нарастанием амплитуды тока транзисторов усилителя 2 мощности и отсутствием перерегулирования на выходе выходного выпрямителя 3 с фильтром.

После заряда конденсатор 30 не влияет на установившийся режим работы устройства. При емкости конденсатора 30 времязадающей цепи 26 пуска

33 мкф длительность мягкого включения составляет 0,2 — 0,3 с. При воздействии всех дестабилизирующих факторов усилитель 11 обратной связи изменяет крутизну пилообразного напряжения на выходе генератора 8 и соответственно длительность .вычитающих импульсов на выходе компаратора

l2 так, что напряжение на выходе вы5636

55 ходного выпрямителя 3 с фильтром остается в заданных пределах точности.

При включеппш устройства выходное напряженп» дополпительного исчочника 4 питания снижавT(ÿ и, когда стабилитрон 16 и транзистор 23 порогового узла 15 запираются, открываются транзисторы 25 и 24. При этом транзистор 24 через усилитель 13 блокирует прохождение управляющих импульсов на усилитель 2 мощности, а через транзистор 25 и резистор 29 разряжается конденсатор 30 времяэадающей цепи 26 пуска. В результате за время менее 0,3 с устройство подготавливается к повторному включению.

При перегрузке по току и напряжению узел 14 защиты через усилитель 13 согласования блокирует прохождение импульсов управления от задающего генератора 6 на усилитель 2 мощности.

Стабилизатор 5 напряжения может быть выполнен на микросхеме, задающий генератор 6, триггер 7 на ТТЛ схемах, компаратор 12, узел 14 защиты, пороговый узел 15, усилитель обратной связи 11 на операционных усилителях с однополярным питанием, усилитель 13 согласования представляет собой двукаскадный усилитель на транзисторах с непосредственной связью для согласования с ТТЛ схемой, селекторы 9 и 10 представляют собой последовательное соединение инверторов и усилителей импульсов с трансформаторным выходом, усилитель 2 мощности может быть выполнен по полумостовой схеме с емкостным делителем напряжения.

Положительный эффект заключается в повышении надежности и упрощения предлагаемого устройства по сравнению с известным за счет выполнения порогового узла с положительной обратной связью, соединения его выхода с селекторами и времязадающей цепью пуска генератора пилообразного напряжения. Выполнение последнего по схеме токостабилизирующего двухполюсника с конденсатором и времязадающей цепью пуска в управляющей цепи обеспечивает согласование всех узлов устройства и малую емкость конденсатора задающей цепи, исключает зависимость качества "мягкого включения от соотношения конденсаторов, разброса их параметров.

3125636

Ф О р м у л а и з о б р е т е н и я

1, Гтабилизированиый1 преобразователь постоянного напряжения, содержащий последовательно включенные между входными и выходш1ми выводами сетевой выпрямитель с фильтром, усилиTpJTb мощности, выходной вьп1рямитель с фильтром, дополнительный источник питания, выход которого соединен с входом порогового узла, задающий генератор, выход которого соединен с входами триггера и генератора пилообразного напряжения, выходы триггера соединены с первыми входами двух селекторов, выходы которых соединены с управляющими входами усилителя мощности, усилитель обратной связи, вход которого соединен с выходными выводами,. а выход — с управляющим входом генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход компаратора соединен с вторыми входами селекторов, узел защиты, вход которого соединен с выходными выводами, а выход — с первым входом усилителя согласования, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьпиения надежнос ти и у1111ОИ(е 1111 ч 1 . х мн B Ã(. 1(? Й вход усилитеJIIJ сo! 11

Лен с первым выхо IAM порогового у3— ла, выход которого соединен с вторыми вхОдами cllлект opoв, B I opÎH Rb1 ход порогового узла соединен с. времяэадающей цепью пуска генератора пилообразного напряжения.

2, Преобразователь по п.l, о т

10 лич ающийс я тем, что rlopoloBblH BbIIIoJlHpí в виде усилителя с положительной обратной связью по первому выходу, 3. Преобра.зователь по п.1, о т

15 л и ч а ю шийся тем, что генератор пилообразного напряжения выполнен в виде последовательного соединения конденсатора и токостабилизирующего двухполюсника, управляющий

20 вход которого соединен через времязадающую цепь пуска с общей точкой питания °

4. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что времязадающая цепь пуска генератора пилообразного напряжения, выполнена в виде последовательного соединения диода, двух резисторов и конденсатора, причем точка соединения резисторов соединена с вторым выходом порогового узла.

)325636

I

Составитель Е.Финогенов

Техред В.Кадар Корректор И.Муска

Редактор M.Áëàíàð

Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3121/52

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