Стабилизатор постоянного напряжения

Стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»>725669

Союз Советских.Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.10.78 (21) 2677585 24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) Л!.Кл G 05 F 1/56 (осударстоенный комитет

СССР (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) по делам изобретений и открытий..-а .5

В. E Китаев, Г. С. Стоянов, Ю. В. Ткачев т " и Л. Ф. Захаров

", « ! e5 ; «щ а-, Московский ордена Трудового Красного Знамени - -,:. 4-Ж электротехнический институт связи (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичных источников электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известны схемы стабилизаторов посто- 5 янного напряжения с импульсным регули.рованием (1, 2).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является стабилизатор постоянного напряжения, 10 содержащий последовательно соединенные регулирующий элемент и 1 СД-фильтр, цепь отрицательной обратной связи, состоящую из последовательно соединенных узла сравнения, входом соединенного с выходом для подключения нагрузки, усилителя постоянного тока и элемента преобразования сигнал,а (3).

К недостатку устройства относится высокий уровень динамической ошибки, воз- о никающей при скачкообразных изменениях нагрузки и входного, напряжения. Это обусловлено инерционностью дросселя, а также запаздыванием, характерным для импульсных стабилизаторов с широтно-импульсным 25 модулятором (ШИМ) и равным половине периода. На практике реализовать без запаздывания импульсный стабилизатор напряжения невозможно.

Цель изобретения — снижение динами- ЗО ческой ошибки импульсного стабилизатора постоянного на пряжения, возникающей при скачкообразных изменениях нагрузки и входного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в ста билизатор постоянного напряжен, содерхкащпй последовательно соединенные регулирующий элемент и LCD-фильтр, цепь отрицательной обратной, состоящую из последовательно соединенных узла сравнения, входом соединенного с выходом для подключения нагрузки, усилителя постоянного тока и элемента преобразования сигнала, введен блок амплитудной коррекции, один из входов которого соединен с выходом цепи отрицательной обратной связи, два других входа — соответственно с выходом усилителя постоянного тока и выводом для подключения питающего источника, а выход блока амплитудной коррекции подключен к управляющему входу регулирующего элемента.

На черте ке представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные регулирующий элемент 1, LCD-фильтр 2 и цепь отрицательной обратной связи, включающую в себя узел 3 сравнения, усилитель 4 постоянно"o тока, 725069 элемент б преобразования сигнала. Вход этой цепи соединен с выводом для подключения нагрузки стабилизатора, а выход отрицательной обратной связи — с входом блока б амплитудной коррекции, в сосТВВ которого входит узел 7 логики, вход которого подключен к усилителю 4 постоянного тока, а выход подается на сумматор 8 и узел 9 формирования управляющего сигнала,,вход которого соединен с выводом для подключения питающего источника стабилизатора, а выход подключен к сумматору.

Выход блока б амплитудной коррекции через сумматор 8 подсоединен к управляющему входу регулирующего элемента.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

В статическом режиме работы, при отсутствии импульсных возмущающих воздействий, стабилизация выходного напряжения достигается путем изменения относительной длительности импульса в зависимости от усиленного сигнала ошибки, а сигнал в узел 9 определяет рабочую точку ре,гулирующего элемента 1 в открытом состоянии. При этом регулирующий элемент

1 работает в режиме ненасыщенного, ключа.

В режиме импульсных возмущающих воздействующих воздействий со,стороны входа стабилизатора, узел 9 вырабатывает корректирующий сигнал,,поступающий на управляющий вход регулирующего элемента 1, и осуществляет амплитудную ко ррекц ию напряжения на регулирующем элементе, что в свою очередь препятствует прохождению импульсных возмущений на выход стабил:1затора.

Импульсные возмуща1ощис воздействия со стороны выхода стабилизатора отрабатызаются сигналом отрицательной обратной связи, выделяемым узлом 7 и поступающим через сумматор 8 на управляющий вход регулирующего элемента 1. Данны "1 сигнал oc5ществляет амп.литудну10 ко17рскцшо напряжения на регулиру1о1цем элементе и снижает уровень динамической ошибки напряжения на выходе cTBollлпзатора.

При одновременном возникновении возмущающих воздействий со стороны вхо IB и выхода стабилизатора блок б осу?ц=cTвляет амп",èòóäíóþ корракшно напря;«eHi«H

HB регулирующем эле Ic?ITP l сигналом, полученным путем суммирования сигна лов с узлов 9 и 7 на сумматоре 8.

Введение в схему стабилизатора блока о позволяет отрабатывать импульсные возмущения по непрерывным каналам амплитудного регулирования. При этом быстродеиствие непрерывного канала такое «e, как н в непрерывных стабилизаторах, и определяется частотными свойствами элементов, входящих в этот контур.

4о подключения нагрузки, усилителя постоян45

50

Таким ооразом, предлагаемое изобретение в статическом режиме стабилизирует напряжение по принципу ШИМ, а в динаM In e c «H x p e HI и м а х 11 о п р и нц и?пу н еп р е р ы вно-импульсного реги лирования.

Особенностью устройства является то, что рабочая точка в о7?крытом состоянии регулирующего элемента 1 выбирается на границе двуi ооластей — насыщечия и активной.

Так как peri лирующий элемент 1 не входит в область насыщения, существенно сниткается уровень высокочастотных помех.

При таком режиме ра боты регулирующего элемента значительно расширяется область применения импульсных стабилизаторов напряжения и повышается эффективность их использования при наличии возмущений со стороны входа и выхода.

Как показывает опыт разраоотки, введение в импульс:II:III стабилизатор блока б позволяет добиться практически 100%-ной помехозащищенностн импульсных стаби IHзаторов по входу, чего невозможно достичь без этого блока. Это обстоятельство дает возможность применять менее громоздкие входные фильтры.

Сведение в импульсном стабилизаторе напряжения времени запаздывания к нулю снижает динамическую ошпоку в два раза.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные регу,711рующий элементы и фильтр, цепь отрицательной обратной связи, состоящую из последовательно соединенных узла сравнения, входом соединенного с выходом для ного тока и э",åìåíòà преобразования сигнала, отличаю1цийся тем, что, с целью сни1ксния динамической ошибки стабилизатора постоянного напряжения, возникающей,при скачкообразных изменениях .нагрузки и входного напряжения, введен блок Bмплптудной коррекции, один из входов которого соединен с выходом цепи отрицательной обратной связи, два других вхо? B соединены соответственно с выходом усилителя постоянного тока и с выводом для под«71о ieHпя п1.тающего источника, а вы од блока амплитудной коррекции подключен к управляющему входу регулирующего элемента.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

;¹ 574710, кл. G 05 F 1!56, 1976.

2. Александров Ф. И. и Снваков А. Р.

Импульсные преобразозатели и стабилизаторы. Л., «Энергия», 1970, с. 114.

725069

/

/ г !

I У ! с: лф ! ! L

j 1 ! —;мЯ

Составитель В. Круглова

Техред В, Серякова Корректор И. Осиновская

Редактор И, Грузова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 238/339 Изд. № 232 Тираж 956 ПO HHCHGQ

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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