Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПHCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<11741248 (6! ) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-???? (22) ???????????????? 100178 (21) 2569307>

G 05 F 1/56

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150680 Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 1506.80 (53) УДК621. 316. ,722.. 1(088,8) (72) Авторы изобретения

М.Б.Колоколов, Л.М.Зарецкий и E.И.Коновалов (7!) Заявитель (54) ЙМПУЛЬСН1)Й СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам питания, и может быть использовано в системах питания устройств автомати ки и вычислительной техники.

Известен импульсный стабилизатор, состоящий из регулирующего транзистора, интегрирующего фильтра, блока сравнения и блока управления (1).

Наиболее близким по своей технической сущности к данному изобретению является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенные последовательно в выходную шину регулирующий транзистор и !5 дроссель интегрирующего фильтра, причем база регулирующего транзистора соединена с выходом модулятора длительности импульсов, к первому входу которого подключен выход тактового 20 генератора, параллельно выходным выводам подсоединен реэисторный делитель, средняя точка которого подсоединена к одному из входов усилителя сигнала рассогласования, к другому входу которого подключен источник опорного напряжения (2).

Недостатком импульсного стабилизатора является возможность резкого возрастания значения выходного напряжения при обрыве цепи обратной связи.

Целью данного изобретения является ограничение значения выходного напряжения при обрыве цепи обратной связи и улучшение качества переходного процесса при включении, Поставленная цель достигается тем, что в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем включенные йоследовательно в выходную шину регулирующий транзистор и дроссель интегрирующего фильтра, причем база регулирующего транзистора соединена с выходом модулятора длительности импульсов, к первому входу которого подключен выход тактового генератора, параллельно выходным выводам подсоединен резисторный делитель, средняя точка которого подсоединена к одному из входов усилителя сигнала рассогласования, к другому входу которого подключен источник опорного напряжения, выход усилителя сигнала рассогласования подключен ко второму входу модулятора длительности импульсов через введенный резистор, а параллельно источнику опорного напряжения подсоединены введенные последовательно соединенные резисторы, 741248 точка соединения которых через введенный конденсатор подсоединена к общей шине и через диод — ко второму входу модулятора длительности импульсов.

На чертеже представлена электрическая cõåìà импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, дроссель 2 интегрирующего фильтра 3, модулятор 4 длительности импульсов, тактовый генератор 5, резисторный делитель 6, усилитель 7 сигнала рассогласонания, источник 8 опорного напряжения, введенный резистор 9, резисторы 10 и 11, конденсатор 12, диод 13, блок 14 обратной связи.

Импульсный стабилизатор напряжения работает следующим образом.

При нормальной работе на первый вход модулятора 4 длительности импульсов подается пилообразное напряжение с тактового генератора 5, а на второй вход — усиленный сигнал рассогласования, представляющий собой при отсутствии возмущающих воэдейст- 25 вий некоторое значение постоянного напряжения. Это напряжение вырабатывается усилителем 7 сигнала рассогласования, на входы которого подается, соответственно, напряжение, значение которого пропорционально значению выходного напряжения с делителем 6, и опорное напряжение. В средней точке реэисторного делителя 10, 11 значение напряжения устанавлинается таким, чтобы диод 13 был закрыт.

В этом случае диод не оказывает влияния на работу устройства. Модулятор 4 длительности импульсон, сравнивая пилообразное напряжение и усиленный сигнал рассогласования, формирует управляющие импульсы определенной скважности, которые с выхода подаются на базу регулирующего транзистора 1, в результате чего на вход фильтра 3 подаются импульсы входного напряжения. Сглаживающий фильтр 3, усредняя значения этих импульсов, выдает на вход постоянное напряжение, значение которого по абсолютной величине меньше значения входного на- 5() пряжения. В случае увеличения (уменьшения) значения входного напряжения значение выходного напряжения также стремится увеличиться (уменьшиться),что приводит к увеличению (уменьшению) сигнала рассогласования, то есть к увеличению (уменьшению) разности значений напряжений на входах усилителя 7 сигнала рассогласования. Это, в сною очередь, приводит к уменьшению (увеличению) значения 6() напряжения на входе модулятора 4 и к увеличению (уменьшению) скважности упранляюших импульсов, чем и осуществляется стабилизация выходного напряжения. При этом диод 13 оста- 65 ется закрытым но всем диапазоне изменения значения входного напряжения благодаря соответствующему выбору значения напряжения в средней точке делителя 10, 11, При обрыве цели обратной связи, то есть при отключении делителя 6 от выходных выводов, значение напряжения на входе усилителя 7 падает до нуля. При этом сигнал рассогласонания становится равным значению опорного напряжения, подаваемого на вход усилителя 7, а на его выходе значение напряжения увеличивается до максимального значения, превышающего значение напряжения в средней точке делителя 10, 11. При этом диод 13 открывается, через него протекает ток, создающий падение напряжения на оезисторе

9, а значение напряжения на входе модулятора 4 фиксируется на уровне, примерно равном значению напряжения в средней точке делителя 10, 11.

Это ограничивает уменьшение скважкости управляющих импульсов и тем самым фиксирует значение выходного напряжения на заданном уровне, предот— вращая е-о нарастание свыше заданного предела.

При нключении импульсного стаби— лизатора напряжения конденсатор 12 начинает заряжаться по двум параллельным цепям: через резистор 10 делителя 10, 11 и через резистор 9, диод 1 3. Благодаря этому в первый момент после включения стабилизатора значение напряжения на входе модулятора 4 близко к нулю и управляющие импульсы на базе ключевого транзистора 1 отсутствуют ° По мере заряда конденсатора 12 значение «сапряжения на входе модулятора 4 плавно увеличивается, что вызывает плавное уменьшение скнажности управляющих импульсов, плавное унеличение значения выходного напряжения и, как следствие, отсутствие подъемов выходного напряжения, вызванного леререгулиронанием. После окончания переходного процесса включения диод 13 запирается, и конденсатор 12 оказывается отключенным от цепи сигнала обратной связи, что исключает его влияние на динамические свойства стабилизатора. Возможность ограничения значения выходного напряжения на заданном уровне в случае обрына цепи обратной связи и улучшение качества переходного процесса при включении импульсногo стабилизатора значительно уменьшают вероятность возникновения опасного для потребителя роста значения выходного напряжения, r«редотврашая выход иэ строя элементов, получающих электропитание от импульсного стабилизатора напряжения. Это позволяет применять предложенный стабилизатор там, где использование известных стабилизаторов недопустимо

741248

Формула изобретения

Составитель В.Косырев

Редактор Т.Лошкарева Техред Я.Бирчак Короектор - У

И.Иуска

3203/47 Тираж 956 Подписное

IlHHHTIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий г

113035, Москва, IK-35, Раушская наб., д. 4/э

Заказ

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул, Проектная,4 из-за недостаточной надежности. Тем самым расширяются функциональные воэможности стабилизатора.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения может быть с успехом использован в аппаратуре дальней связи и другой аппаратуре, требуюшей высоконадежного источника электропитания и не допускаюшей увеличений значений питаюших напряжений сверх установленных.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содеожаший включенные последовательно в выходную шину регулируюший транзистор и дроссель интегрируюшего фильтра, причем база регулируюшего транзистора соединена с выходом модулятора длительности импульсов,к первому входу которого подключен выход тактового генератора, паралЛельно выходным выводам подсоединен резисторный делитель, средняя точка которого подсоедине:га к одному из входов усилителя сигнала рассогласования, к другому входу которого подключен источник опорного напряжения, о т л и ч а ю ш и й5 с я тем, что, с целью ограничения значения выходного напряжения при обрыве цепи обратной связи и улучшения качества переходного процесса при включении, выход усилителя сигнала рассогласования подключен ко второму входу модулятора длительности импульсов через введенный резистоР, а параллельно источнику опорного напряжения подсоединены введенные последовательно соединенные резисторы, точка соединения которых через введенный конденсатор подсоединена к обшей шине и через диод — ко второму входу модулятора длительности импульсов.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Электроника, Р 17, 1973, с.43-44, рис.5.

2. Авторское свидетельство СССР

25 9 1515101, кл. G 05 F 1/56, 1975.