Стабилизатор постоянного напряжения

Стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

С оцналнстнческнх

Республнн i1 610088 (6l) Дополнительное к авт. саид-ву (51) Л1. Кл, & 05 F 1/56 (22) Заявлено 18.1 2.75 (21) 2301083/24-0 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.06.78. Бюллетень №21 (45) Дата опубликования описания 04.05.78

Государственный комитет

Совета Ниннстров СССР оо долом изобретений н открытий (53) УДК 621.316.722., 1 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. А. Аваков, Г. К. Арутюнов, Г. М. Джавахишвили и Г. H. Игонин (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области управле- ния и регулирования источниками питания и может быть испопьзовано в вычислительной технике и технике связи.

Известен стабилизатор напряжения, содержащий устройство защиты от короткого замыкания и выбросов входного напряжения, основные и вспомогательные дроссели, тиристоры, стабипитроны, параппепьно баппастному сопротивлению подключен через диод щ управляющий переход тиристора(11.

Недостаток известного стабилизатора заключается в том, что в случае срабатывания защиты схема требует повторного запуска. 15

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор пос-. тоянного напряжения, содержащий управляемый по току регулирующий элемент, силовыми выводами подсоединенный к выводам 20 дпя подключения нагрузки и через балласт ный резистор к выводам дпя подключения к питающему источнику„цепь обратной связи, состоящую из узла апя выявления стабипизируемого параметра, соединенного с выводами 25 дпя подключения нагрузки и со сравнивающим блоком и с . первым светодиодом, соединенным с выходом усилителя постоянного тока и связанным с управляемым по току регулирующим элементом, и блока дпя формирования опорного сигнала, выполненного на основе дополнительного источника напряжения, к которому подключена последовательная цепь из резистора и стабипитрона, и связанного со сравнивающим блок ом121, Недостатком известного стабилизатора является наличие гальванической связи между элементами, обеспечивающими выходное напряжение, и элементами, обеспечивающими опорное напряжение, вследствие чего снижается помехозащищенность схемы, кроме того, пульсация, на выходе, обусловленная входным напряжением (высокая частота), и медленное изменение выходного напряжения (низкая частота) устраняются

1 одним блоком-элементом обратной связи, что ограничивает качество управления напряжением.

610088

Пелью изобретения является повышение стабильности и уменьшение уровня пульсаций выходного напряжения стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что стабилизатор постоянного напряжения, содержащий управляемый по току регулирующий элемент, силовыми выводами подсоединенный к выводам для подключения нагрузки и через балластный резистор к Bbtводам для подключения к питающему источнику, цепь обратной связи, состоящую из узла для выявления стабилизируемого пара. метра, соединенного с выводами для подключения нагрузки и со сравнивающим блоком с первым светодиодом, соединенным с выходом усилителя постоянного тока и связанным с управляемым по току регулирующим элементом, и блока для формирования опорного сигнала, выполненного на основе дополнительного источника напряжения, к которому подключена последовательная цепь из резистора и стабилитрона, и связанного со сравнивающим блоком, снабжен оптоэлектронным дифференциатором, одна из целей которого, состоящая из последователь- 25 но включенных конденсатора и встречнопараллельно соединенных второго и третьего светодиодов, подсоединена к выводам для подключения к питающему источнику, а другatt цепь, состоящая из последовательно сое- ЗО диненнЫх первого фотоприемника, оптически связанного с первым и вторым светодиодами, переменного резистора, движком подключенного к управляющему входурегулирующего элемента, и второго фотоприемника, опти- 35 чески связанного с третьим светодиодом, соединена концами с выводами для подключения нагрузки, причем узел для выявления стабилизируемого .параметра выполнен в виде последовательной цепи из резистора и чет- 40 вертого светодиода, а вход усилителя постоянного тока соединен с общей точкой дополнительно введенных соединенных последовательно между собой и свободными концамис выводами для подключения нагрузки, тре 45 тьего и четвертого фотоприемников, один из которых оптически связан с четвертым светодиодом, а другой оптически связан с дополнительно введенным пятым светодиодом, подключенным через переход коллектор-5О эмиттер дополнительно .введенного транзистора к указанному дополнительному источнику напряжения блока для формирования опорного сигнала.

На чертеже представлена принципиаль55 ная схема описываемого стабилизатора.

Стабилизатор постоянного напряжения содержит управляемый по току регулирующий элемент состоящий из транзисторов

Я

1-3, балластный резистор 4, первый светодиод 5, соединенный с выходом усилйтеля постоянного тока 6 и связанный с управляемым по току регулирующим элементом, последовательную цепь из резистора 7 и стабилитрона 8, входящую в состав блока для формирования опорного сигнала, выполненного на основе дополнительного источника напряжения, кроме того, стабилизатор содержит одну цепочку, состоящую из последовательно включенных конденсатора 9 и встречно-параллельно соединенных второго

10 и третьего 11 светодиодов, и другую цепочку, состоящую из последовательно соединенных переменного. резистора 12, первого фотоприемника 1 3, оптически связанного со светодиодами 5 и 10, и второго фотоприемника 14, оптически связанного со светодиодом 11. Стабилизатор содержит также дополнительно введенные и соединенные последовательно между собой третий 15 и четвертый 16 фотоприемники, дополнительно введенный транзистор 17, четвертый 18 и пятый 19 светодиоды и резистор 20.

Стабилизатор работает следующим образом, При постоянном номинальном входном напряжении 0 „,подводимом на вход источника питания, выходное напряжение в узле для выявления стабилизируемого параметра при помощи четвертого светодиода 18 преобразуется в соответствующий ему световой поток СР, поступающий на третий фотоприемник 15. Одновременно опорное напряжение преобразуется в блоке для формирования опорного сигнала в соответствующий ему постоянный опорный световой поток

СР при помощи резистора 7, стабилитрона 8, транзистора 1 7 и пятого светодиода 19.

Световой потокЧ < поступает на четвертый фотоприемник 16. В блоке сравнения оба потока СР и Ю, сравниваются, вызыЩ вая напряжение на выходе усилителя 6 и световой поток на выходе первого светодиода 5, Йалее первый светодиод 5, воздействуя на первый фотоприемник 13, обеспечивает определенное значение тоха в управляемом по току регулирующем элементе, благодаря чему устанавливается выходное номинальное напряжение, Если на выходных клеммах напряжение увеличивается (уменьшается) световой поток Ф первого светодиода 5 увеличивает5 ся (уменьшается), что приводит к увеличению (уменьшению) тока через управляемый по току регулирующий элемент, увеличению

{уменьшению) падения напряжения на балластном резисторе 4. Таким образом, если напряжение на выходе стало увеличиваться (уменьшаться),; то падение напряжения на

610088 балпастном сопротивлении 4 увепичиввется (уменьшается) и имеет место ствбипиэвцна, Рассмотренное управпение хорошо осушествпяется при MeBTlBHHblx изменениях входного напряжения, а также при изменении нагрузки.

11пя качественного управпения напряжением на высоких частотах стабипиэатор постоянного напряжения снабжен оптоэлектронным дифференциатором. При медпенных изменениях входного напряжения оптоэпектронный дифференциатор оказывается нечувствитепьным к этим низкочастотным изменениям, так как произведение

ЯСВЮ И Сконд 9

15 подбирается малым, где Я СР 1 1 1< " сопротивпение второго и третьего светодиодов 1 0 и 1 1;

C " емкость конденсатора 9.

Rene напряжение быстро возрастает, 20 срабатывает второй светодиод 10, выдавая световой поток Ф,, соответствующий М

При этом сопротивпение первого фотоприемника 13 уменьшается, в ток через управпяемый по току регупируюший элемент и падение напряжения нв бвлпастном резисторе 4 увеличивается, что обеспечивает на выходе постоянство выходного напряжения.

При пупьсациях, связанных с резким уменьшением входного напряжения, срвбвты- ЗО вает третий светодиод 1 1.

Таким образом, изобретение обеспечивает стабилизацию низкочастотных и высокочастотных колебаний входного напряжения.

Система не искпючает возможности использования управляемого по току регулирующего эпемента вместо бапластного резистора 4.

Формупа изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий управпяемый по току регупируюший эпемент, силовыми выводами подсое- 45 диненный к выводам дпя подключения нагрузки и через бвппастный резистор к выводам дпя подкпючения к .питающему источнику, цепь обратной связи, состоящую из узпа дпя выявления стабипизируемого параметра, соединенного с выводами для подключения нагрузки и со сравнивающим бпоком и с первым светодиодом, соединенным с выходом усипитепя постоянного тока и связанным с управпяемым по току регупируюшим эпементом, и блока дпя формированияопорного сигнапа, выполненного нв основе допопнитепьного источника напряжения, к которому подкпючена поспедоввтельнвя цепь из резистора и ствбипитрона, и связанного со сравнивающим бпоком, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с цепью повышения стабипьности и уменьшения уровня пульсаций выходного напряжения стабилизатора, он снабжен оптоэлектронным дифференциатором, опнв иэ цепей которого, состоящая из поспедоввтельно включенных конденсатора и встречно-пврвлпельно соединенных второго и третьего светодиодов, подсоединена к выводам для подключения к питающему источнику, а другая цепь, состоящая из последоввтепьно соединенных первого фотоприемника, оптически связанного с первым и вторым светодиодами, переменного резистора, движком подключенного к управпяюшему входу регупирующего эпементв, и второго фотоприемника, оптически связанного с третьим светодиодом, соединена концами с выводами дпя подключения нагрузки, причем узел дпя выявления стабипизируемого параметра выполнен в. виде последовательной цепи из резистора и четвертого светодиода, в вход усипитепя постоянного тока соединен с обшей точкой допопнительно введенных соединенных последовательно между собой и свободными концами — с выводами дпя подключения нагрузки, третьего и четвертого фотоприемников, один из которых оптически связан с четвертым светодиодом, а другой оптически связан с дополнительно введенным пятым светодиодом, подключенным через переход коппектор-эмиттер допопнитепьно введенного транзистора к указанному допопнитепьному источнику напряжения блока дпя формирования опорного сигнвпа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетепьство СССР

И 305548, кл. Н 02 P 3/16, 1970.

2. Попянин О. В. и др. Оптоэлектронные устройства. М., Энергия, 1969, с. 48..610Î88

Составитель С, Горбачева

Редактор В. Фельдман Техред Н. Андрейчук Корректор Л, Небола

Заказ 3008/36 Тираж 1033 Под писное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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