Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

с| б | ъ|Ф

n:е н ---.мЕ i -"м

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП И пц 684531 б: ° те (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.09.77 (21) 2529266/24-07 (51) М. f(g.

G 05 F 1/56 с присоединением заявки Рй

Гфеудврстеенный канает

СССР аф делам взабратаиай в фткрмтай (23) Приоритет

Опубликовано 05.09.79. Бюллетень М 33

Дата опубликования описания 08.09.79 (53) УДК 621.316.

722 1(088 8) (72) Авторы изобретения

Т. Б. Гальперин, A. М. Пушкин и Б. Ю. Акимов (7I ) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электротехники., а именно к источникам питания и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники.

Известны импульсные стабилизаторы постоянного напряжения с регулирующим транзистором, интегрирующим фильтром и где в качестве блока управления испол зуется мультивибратор (1).

<о

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенные последовательно в выходную шину регули35 руюший элемент, параллельно входу которого переходом эмиттер-коллектор подключен транзистор импульсного модулятора, который через резистор соединен с обшей шиной, развязываюший диод, усилитель постоянного тока, выполненный в виде дифференциального усилителя, первый выход которого подсоединен к входному выводу, второй и третий — через резисторы к входу импульсного модулятора и общей шине соответственно, датчик выходного сигнала, источник опорного напряжения и дроссель (2).

Недостатком известного стабилизатора является ограничение быстродействия схемы и снижение ее надежности.

11ель изобретения — повышение быстродействия и надежности, а также инвертирование полярности входного напряжения стабилиз ат ор а.

Поставленная пель достигается тФм, что в импульсный стабилизатор постоянного напряжения введен датчик тока дросселя, выполненный в виде резистора, параллельно которому переходом эмиттер-база, подсоединен транзистор, и включенный входами между дросселем и точкой соединения выхода регулирующего элемента с катодом развязываюшего диода, а выход датчика тока дросселя через резистор подсоединен к входу импульсного модулятора, другой конец дросселя соединен с обшей шиной, параллельно входным выводом под3 684 531 4

Ток через дроссель 18 продолжает . возрастать до тех пор, пока не откроется датчик тока дросселя 16 и не разрядит через себя конденсатор импульсного модулятора, тогда регулирующий элемент

1 закрывается и дроссель 18 разряжается через выходной конденсатор 19. Когда ток разряда дросселя уленьшается, датчик тока дросселя 16 закрывается и

10 описанный процесс повторяется.

Переключение мультивибратора с помощью датчика тока дросселя 16 происходит до тех пор, пока напряжение на выходе не достигнет величины близкой к номиналь!

5 ной. Тогда проиаойдет открывание правого плеча усилителя 6 и разряд конденса тора модулятора будет происходить через усилитель.

Теперь время разряда конденсатора импульсного модулятора, а следовательно, и время закрытого состояния импульсного модулятора и открытого состояния peryирующего элемента 1 зависит от сопро.тивления правого плеча усилителя 6, т. е. от величины отклонения выходного напряжения стабилизатора от номинальной величины. Зтот режим и является режимом регулирования.

В режиме регулирования датчик тока дросселя 16 закрыт и выполняет лишь функции защиты регулирующего элемента по току при перегрузке стабилизатора.

Таким образом, введение указанных узлов и схвмных связей позволило построить импульсный стабилизатор, инвертиру ющий полярность входного напряжения, с одним импульсным звеном в цепи обрат. ной связи, что позволяет повысить быстродействие и надежность схемы.

Экспериментально выполнена схема стабилизатора с выходом - 27В 1А, стабильностью 1%, пульсацией 1% и КПД—

7 0%. ключен источник опорного напряжения, выполненный в виде последовательно соединенных резистора, первого и второго стабилитронов, причем между точкой соединения резистора с первым стабилитроном и выходным выводом включен датчик выходного сигнала, средний вывод которого подсоединен к первому входу усилителя постоянного тока, второй вход которого соединен с точкой соединения первого и второго стабилитронов.

На чертеже представлена электрическая схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, транзистор 2 импульсного модулятора 3, резистор 4, развязывающий диод 5, усилитель постоянного тока 6, резисторы 7 H B датчик Hbfxog,Bof o сиг- М нала 9, источник опорного чвпряжения 10, выполненный на резисторе 11 и ствбилитроивх 12 и 13, резистор 14 и транзистор 15 датчика. тока дросселя 16, резистор 17, дроссель 18, конденсатор 19, мультивибратор 20.

Импульсный стабилизатор работает следующим образом.

При включении входного напряжения происходит переключение мультивибратора IM

20: вначале открывается импульсный модулятор 3, происходит заряд задающего конденсатора модулятора до величины близкой в входному найряжению, в результате чего импульсный модулятор закрывается, в регулирующий элемент 1 открывается.

Входной ток замыкается через дроссель . 18.

Нв вход усилителя постоянного тока поступает с датчика выходного сигнале

9 напряжение, пропорциональное выходному напряжению стабилизатора, благодаря сравнению последнего с дополнительным онориым напряжением на стабилитронах

12 и 13. В усилителе напряжение с дат чика выходного сигнала сравнивается с основным опорным напряжением.

Формула изобретения

jlo рассмотренного момента напряжение на выходе стабилизатора близко к нулю. В связи с этим левое плечо усилителя 6 открыто, а правое — закрыто, что не позволяет конденсатору импульсного модулятора 3 разрядиться а следовательно, вновь закрыться регулирующему элементу и зарядиться выходному конденсьтору 19 энергией, накопленной в дросселе 18.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенные последовательно в выходную шину регулирующий элемент, параллельно входу которого переходом эмиттер-коллектор подключен транзистор импульсного модулятора, который через резистор соединен с общей шиной, развязывающий диод, усилитель постоянного тока, выполненный в виде дифференциального усилителя, первый выход которого подсоединен к вход68453 1 ному выводу, второй и третий — через резисторы к входу импульсного модуля- тора и обшей шине соответственно, дат чик выходного сигнала, источник опорного.напряжения и дроссель, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, введен датчик тока дросселя, выполненный в виде резистора, параллельно которому переходом эмиттер-база подсоединен транзистор, и включенный входами между дросселем и точкой соединения выхода регулируюшего элемента с катодом развязываю-, шего диода, а выход датчика тока дросселя через резистор подсоединен к входу импульсного модулятора, другой конец дросселя соединен с обшей шиной, параллельно входным выводом подключен источник опорного напряжения, выполненный B виде последоватетпно соединенных резистора, первого и второго стабилитропов, причем между точкой соединеш:я резистора с первым стабилитроном и выходным выводом включен датчик выходного сигнала, средний вь. i. ;i . в=рог-:;„,. соединен к перво=му входу усилителя постоянного тока, второй вход которого соединен с точкой соединения первого и второго стабплитрон ов.

Источники информац1ш, принятые во внимание при экспертизе

1; Виленкин Л. Г. Импульсные транзисторные стабилизаторы напряжения. N., Знергия", 19 70, с. 43, рис, 4-3.

2. Коссов О. Л, Усилители мощности на транзисторах в режиме переключе;пы, М., Энергия", 1871, с. 291, рпс. 12-2в.

Составитель B. Косырев

Редактор 5. Зубов Техред 3. Фанта Корректор М. Шароши

Заказ 5287/42 Тираж 10 1 5 Подписное

1ЛНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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