Стабилизированный источник постоянного напряжения

Стабилизированный источник постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

и B. И. Калин (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ !

Изобретение относится к ключевыМ стабилизаторам постоянного напряжения и предназначено для применения в системах питания вычислительных машин и автоматических устройств.

Известен импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий орган управления с генератором пилообразного напряжения и узлом сравнения, триггер, подключенный к управляющей цепи коммутатора, усилитель мощности с трансформатором, узел синхронизация, причем генератор пилообразного напряжения органа управления выполнен с дву» мя входами и подключен одним входом через дополнительно введенный узел снкхронизацин к триггеру>другим - через узел сравнения к коммутатору Iil.

Известный стабилизатор относится к

I классу широтно-импульсных стабилизаторов. Схемное решение, исключающее токи перекрытия в указанном стабилизаторе, применимо только для стабилиэато ров с ШИМ и не применимо для релей2 но-импульсных стабилизаторов, так как в них применены различные принципы стабилизации, вжедствие чего схемы

-"управления в них имеют различные функ циональные узлы. Кроме того, стабилизаторы с ШИМ по сравнению с релейноимйульсными стабилизаторами обладают большой инерционностью, так как воздейст вне на силовую цепь в них запаздывает по отношению к нестабильности выходно30 го напряжения, что приводит к увеличению пульсаций и нестабильности выходного напряжения.

Известен также стабилизированный источник постоянного напряжения, содержаший низкочастотный выпрямнтель с фильтром, соединенный входом с входны ми выводамн, а выходом - с входом клю26 чевого преобразователи постоянного напряжения, вторичная обмотка выходного трансформатора которого через выпрямитель с выходным фильтром соединена с выходными выводамн, к которым входом подклю717736 чен усилитель рассогласования, триггер

Шмидта, вход которого соединен с выходом усилителя рассогласования, усилитель мощности, выход котороГо соединен с управляющим входом ключевого преобразователя постоянного напряжения, ген»ратор прямоугольных импульсов и схему

И (2).

В известном устройстве один вход схемы И связан с выходом триггера

Шмидта, а другой вход — с генератором импульсов. При таком схемном решении между импульсами, поступающими на вход ключевого преобразователя, отсутствуют паузы вследствие!чегЬ в проходных тран- 15

М зйсторех ключевого преобразователя развиваются токи перекрытия (когда один транзистор открылся, а второй еще не закрылся), приводящие к выходу проходных транзисторов из строя и, следова- 20 тельно, к не надежной работе стабилиза-: тора.

Целью изобретения является повышение надежности работы путем устранения токов перекрытия в проходных транзисторах ключевого преобразователя постоянного напряжения.

Для этого стабилизированный источник постоянного напряжения снабжен двумя линиями задержки и второй схемой И, при, этом вход каждой из линий задержки соединен с соответствующим выходом гене-ратора прямоугольных импульсов и с

35 одним из входов соответствующей из схем

И, выход каждой из линий задержки соединен с другим входом соответствующей из схем И, третий вход каждой иэ которых соединен с выходом триггера Шмидта, 40 а выход каждой из схем И подсоединен к входу усилителя мощности.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Стабилизированный источник постоян45 ного напряжения содержит низкочастотный выпрямитель 1 с фильтром, соединенный входом с входными выводами, ключевой преобразователь 2, вторичная обмотке выходного трансформатора которого через выпрямитель 3 с фильтром подключена к выходным выводам и к входу усилителя

4 рассогласования, Триггер Шмидта 5 подсоединен входом к выходу усилителя.

4 рассогласования. Линии 6-7 задержки; входы которых соединены с выходами 8 и 9 ген ректоре 10 прямоугольных импульсов и вх оп "чи схем И 1 1-1 2. Выводы линий задержек соединены с другими входами схемы И 11-12, третьи входы которых соединены к выходу триггера Шмидта 5. Входы схем И 11-12 соединены с входами усилителя 13 мощности, подключенного своими выходами к входам ключевого преобразователя 2.

Стабилизатор работает следующим образом.

Пульсапии и нестабильность выходного напряжения усиливаются усилителем 4 рассогласования и поступают на вход .триггера Шмидта 5. При уменьшении выходного напряжения стабилизатора ниже нормы триггер Шмидта срабатывает и разрешает прохождение через схемы И

11-12 и далее через усилитель 13 мощности на вход ключевого преобразователя

2 прямоугольных импульсов с паузами между импульсами во время которых происходит полное запирание проходных силовых транзисторов ключевого преобразователя 2, чем и устраняются токи перекрытия в указанных транзисторах Формирование пауз между импульсами осуществляется линиями 6-7 задержки схемами И 11-12 и генератором 10 прямоугольных импульсов. Генератор прямоугольных импульсов выдает со своих выходов 8-9 в противофазе равные по длительности импульсы (меандры), которые через линии задержки и без задержки поступают соответственно на входы схем И 11-12, открывание которых производится только при наличии на их входах импульсов с генератора 10, с линий

6-7 задержки и триггера Шмидта 5. Таким образом, на входы усилителя мощности, при наличии разрешающего сигнала с выхода триггера Шмидта 5, поступают в противофазе укороченные по переднему фронту прямоугольные импульсы генератора прямоугольных импульсов. Так как частота поступления импульсов остается равной частоте генератора прямоугольных импульсов, то между .импульсами образуются пуазы, которые как было указано выше, приводят к устранению токов перекрытия. Импульсы, поступающие на вход усилителя мощности, усиливаются последним и поступают на вход ключево го преобразователя 2, который преобра зует постоянное напряжение, поступающее с низкочастотного выпрямителя с фильтром 1» в высокочастотные импульсы, поступающие на вход высокочастотного выпрямителя с фильтром 3. Напряжение

5 7177 на выходе стабилизатора повышается и через усилитель рассогласования переключает триггер Шмидта 5. Прохождение импульсов через схемы И 11-12 прекра- -. шается, что приводит к запиранию ключевого преобразователя 2 и, следоватепьно, к снижению напряжения на высоде стабипиэатора. Далее пикп работы стабилизатора повторяется. Такое построение схемы исключает возможность появления М в проходных транзисторах ключевого преобразователя токов перекрытия, что повышает надежность работы ключевого стабилизатора напряжения и, следовательно, вычиспитепьной машины в целом. .15

Экономическая пепесообразность подтверждается тем, что за счет повышения надежности работы ключевого стабилиза.тора напряжения существенно уменыпается вероятность появления отказа и, спедо- 2о ватепьно, экономится дорогостоящее машинное время; за счет уменьшения копичества отказов сокращаются накладные расходы, связанные с ремонтом блоков.

Формула изобретения

36 6 рого через выпрямитель с выходным фильтром соединена с выходными выводами, к которым входом подключен усилитель рассогласования, триггер Шмидта, вход которого соединен с выходом усилителя рассогласования,, усилигель мощности, выход которого соединен с управляющими входами ключевого преобразователя постоянного напряжения, генератор прямоугольных имнупьсов и схему И, о т п и ч а ю ш и и с я тем, что, с цепью повышения надежности работы стабилизатора путем устранения токов перекрыгия в проходных транзисторах ключевого преобразователя постоянного напряжения, он снабжен двумя линиями задержки и второй схемой И, при этом вход каждой из пиний задержкн соединен с соответствующим выходом генератора прямоугольных импульсов и с одним иэ входов соответствующей из схем И, вы „ход каждой из линий задержки соединен с другим входом соответствующей из схем

И, третий вход каждой из которых соединен с выходом триггера Шмидта, а выход каждой их схем И подсоединен к входу усилителя мощности.

Сгабипизированный источник постоянно го напряжения, содержащий низкочастот-, 30 ный выпрямитель с фильтром, соединенный входом с входными выводами, а вы ходом - с входом ключевого преобразователя постоянного напряжения, вторичная обмотка выходного трансформатора кото1

ИстОчники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 517014, кл. g 05 9 1/56, 1974

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 2176284/24-07, кп. 9 05 F 1/56 1975.

717736

Составитель Е. Финогенов

Редактор Ю. Челюканов Техред О. дегеза Корректор Я. Веселовская юйййЖМФажжвжж Лз. а . ".=.

Заказ 9846/65 Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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