Непрерывно-ключевой стабилизатор напряжения

Непрерывно-ключевой стабилизатор напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (и) 542982

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сента Советских

Социалисти тескнх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.-" G 05F 1/56 7 (22) Заявлено 21.08.74 (21) 2055935/07 с присоединением заявки М

ГосудвРственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР по делам иаобретений- Опубликовано 15.01.77. Бюллетень N 2 (53) УДК 621.316.722,1 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 15.02.77 (72) Авторы изобретения П. В. Ивановский, В. П. Гришин, Н. К. Фокин и В. Г. Ламехов (71) Заявитель (54) НЕПРЕРЫВНО-КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для питания постоянным напряжением электрических и радиоэлектронных устройств в процессе их испытаний, настройки и эксплуатации.

Известны непрерывно-ключевые стабилизаторы напряжения, содержащие блок непрерывного регулирования, во входную цепь которого включен последовательно резистордатчик, связанный через блок управления с ключевым элементом, последовательно соединенным с дросселем, и диод.

Недостатками таких ключевых стабилизаторов является то, что при широком диапазоне регулирования выходного напряжения, к,п.д. существенно уменьшается по сравнению с теоретически возможным. Это вызвано большими токами блока непрерывного регулирования, необходимыми для нормальной работы блока управления. Кроме того указанные стабилизаторы имеют большие габариты и массу, определяемые низкой (1,5 — 4 кГц) частотой коммутации ключа, которая не может быть повышена из-за влияния распределенных параметров монтажа (емкости и индуктивности) . Наряду с этим, вследствие инерционности блока управления, в момент включения стабилизатора в блоке непрерывного регулирования протекают токи, соизмеримые с токами нагрузки, что приводит к необходимости применения в блоке непрерывного регулирования транзисторов большой мощности, что также приводит к увеличению габаритов и массы стабилизатора.

5 Целью изобретения является повышение к.п.д. непрерывно-ключевого стабилизатора напряжения, уменьшение его габаритов и массы.

Поставленная цель достигается тем, что в

10 предлагаемом непрерывно-ключевом стабилизаторе блок управления снабжен усилителем постоянного тока с дифференциальным входом, схемой И и высокочастотным генератором прямоугольных импульсов, причем пер15 вый вход усилителя соединен с резисторомдатчиком, второй — с регулируемым источником смещения, выход усилителя соединен с одним из входов схемы И, второй вход которой соединен с генератором высокочастотного

20 напряжения, а выход — с управляющим входом ключевого элемента.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого непрерывно-ключевого стабилизатора

25 напряжения.

Стабилизатор содержит блок непрерывного регулирования 1 с резистором-датчиком 2, усилитель 3, высокочастотный генератор прямоугольных импульсов 4, схему И 5, ключ 6, ЗО источник смещения 7.

542982

Ех 2

Составитель С. Горбачева

Техред Е. Петрова Корректор Т. Добровольская

Редактор Н. Каменская

Заказ 44/18 Изд, № 109 Тираж 1069 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комигета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Стабилизатор работает следующим образом.

В исходном состоянии, прп малых токах нагрузки, ключ закрыт н стабилизация выходного напряжения осуществляется блоком непрерывного регулирования. При возрастании тока нагрузки растет напряжение на датчике и, при превышении им напряжения смещения, поданного на второй вход усилителя, на выходе усилителя появляется управляющее напряжение, приложенное к одному из входов схемы И. Схема И открывается и на ее выходе появляются импульсы с частотой и фронтами, определяемыми генератором.

Ключ, в качестве которого может использоваться транзистор или тиристор, открывается с частотой этих импульсов и ток в нагрузку поступает от источника U„,q. Ток блока непрерывного регулирования уменьшается, падает напряжение на датчике, и тогда, когда это напряжение становится меньше напряжения смещения, усилитель закрывает схему И и ключ. Ток в нагрузку вновь начинает поступать через блок непрерывного регулирования от источника U„.,-1 и процесс повторяется.

Таким образом, ключ открывается с частотой и фронтами импульсов генератора и в соответствии с законом изменения тока нагрузки, так как при большем токе нагрузки схема

И открывается на более длительное время, при меньшем — на более короткое.

Регулируемое напряжение смещения задает оптимальный ток блока непрерывного регулирования, при котором рассеивается минимальная мощность на регулирующем элементе и обеспечивается нормальная работа схемы управления и ключа.

Использование новых элементов — усилителя постоянного тока с дифференциальным

5 входом и регулируемым источником смещения, а также схемы И с подключенным к одному из ее входов высокочастотным генератором прямоугольных импульсов выгодно отличает предлагаемый непрерывно-ключевой ста10 билизатор напряжения от указанных прототипов, так как он имеет более высокий к.п.д., меньшие габариты и массу. В результате снижаются затраты на производство и эксплуатацию стабилизаторов, и повышается произво15 дительность труда.

Формула изобретения

Непрерывно-ключевой стабилизатор напряжения, содержащий блок непрерывного регу20 лирования, во входную цепь которого включен резистор-датчик, связанный через блок управления с ключевым элементом, последовательно соединенным с дросселем, а также диод, отл и ч а ющи йся тем, что, с целью повы25 щения к.п.д., уменьшения массы и габаритов стабилизатора, блок управления снабжен усилителем постоянного тока с дифференциальным входом, схемой И и высокочастотным генератором прямоугольных импульсов, причем

30 первый вход усилителя соединен с резистором-датчиком, второй с — регулируемым источником смещения, выход усилителя соединен с одним из входов схемы И, второй вход которой соединен с генератором высокочастот35 ного напряжения, а выход — с управляющим входом ключевого элемента.