Патент ссср 826311

Патент ссср 826311

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмх

Социалистнческмх

Республик (iii82631 1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.08.79 (21) 2807724/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 05 F 1/56

Гюеударствепный кюмитет

СССР

Опубликовано 30.04.81. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 05.05.81 (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8), йо делам кэюбретекий и открытий

Г. Простаков и С. А. Эранос н

/ э -у, i Т:

11 1

) .;; ° . -..

l

1 g (72) Авторы изобретения

В. (71) Заявитель (54) КЛЮЧЕВОЙ СТАБ111Л11ЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАГ1 РЯЖ1 . Н ИЯ (10

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания автоматики и вычислительной техники.

Известен ключевой стабилизатор напряжения, содержащий ключевой полупроводниковый элемент, LC-фильтр и цепь обратной связи, которая имеет релейный элемент, связанный как с выходным напряжением

1.С-фильтра, так и с ключевым элементом (! j.

Недостатком его является зависимость частоты автоколебаний от параметров фильтра.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ключевой стабилизатор напряжения, содержащий последовательно соединенные регулирующий транзистор, сглаживающий фильтр, операционный усилитель, один вход которого соединен с источником опорного напряжения, второй вход через резистор соединен с выходом стабилизатора, а выход соединен с базой управляющего транзистора, коллектор которого через резистор соединен с базой регулирующего транзистора, причем между коллектором управляющего транзистора и одним из входов операционного усилителя включена корректирующая цепь, состоящая из диода и резистора (2).

Недостатком данного стабили затора является наличие в корректирующей цепи делителя обратной связи дополнительного резистора. Ка к известно такой резистор, вклк.ченный последовательно со входом усилителя сигнала обратной связи, образует деле (не выходного сигнала стабилйзатора между дополнительным резистором и= входным сопротивлением усилителя, что ухудшает температурный коэффициент стабилизации. Кроме того, при относительно высоком выходном напряжении стабилизатора (50 †2 В), необходимо увеличивать номинал дополнительного резистора, чтобы делитель обратной связи не был низкоомным, а гистерезис остался таким же как при невысоких выходных напряжениях. Отсюда следует, что схема управления релейным стабилизатором трудно поддается унификации, что затрудняет использование единого модуля управления на ряд выходных напряжений от 5 до 200 В.

Цель изобретения — повышение надежности стабилизатора и расширение его функциональных возможностей.

826311

30

Формула изобретения

Поставленная цель достигается тем, что между диодом и резистором корректирующей цепи введен крнденсатор, а общая точка диода и конденсатора подключена через дополнительный резистор к цепи питания операционного усилителя.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма, поясняющая рабо-. ту ключевого стабилизатора.

Ключевой стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, диод 2, сглаживающий фильтр, состоящий из дросселя 3 и конденсатора 4, делитель обратной связи (резисторы 5 и 6), источник опорного напряжения, состоящий из резистора 7 и стабилитрона 8, операционный усилитель 9 с инвертирующим входом 10 и неинвертирующим выходом 11, управляющий транзистор 12, к коллектору которого подключена корректирующая цепь из диода 13, конденсатора 14, резистора 15, а общая точка диода 13 и конденсатора 14 соединена с шиной питания операционного усилителя через дополнительный резистор 16, между коллектором транзистора 12 и базой регулирующего транзистора 1 включен резистор 17.

Ключевой стабилизатор работает следующим образом.

Релейный элемент, состоящий из операционного усилителя 9 и транзистора 12, формирует прямоугольные импульсы, управляющие регулирующим транзистором 1 (фиг. 2 6).

Импульсы напряжения после транзистора 1 сглаживаются фильтром (3 и 4), на выходе которого включен измерительный делитель (резисторы 5 и 6). Сигнал обратной связи с резистора 6 .поступает на вход 10 усилителя 9. Когда выходное напряжение стабилизатора 11 вь „, а соответственно и напряжение на резисторе 6 становится ниже напряжения на стабилитроне 8, на выходе

11 операционного усилителя 9 устанавливается высокий потенциал. В результате открывается транзистор 12 и соответственно транзистор 1. Одновременно конденсатор 14 разряжается через диод 13, открытый транзистор 12 и резисторы 6 и 15.

При этом на входе 10 операционного усилителя 9 образуется импульс напряжения положительной обратной связи, надежно удерживающий релейный элемент (9 и

12) и соответственно регулирующий транзистор 1 во включенном состоянии (фиг. 2 а)..

Далее, когда выходное. напряжение Увы„, возрастает и напряжение обратной связи с резистора 6 становится больше, чем опорное напряжение на стабилитроне 8, на выходе операционного усилителя 9 устанавливается низкий потенциал, транзистор 12 закрывается и соответственно выключается регулирующий транзистор 1. Одновременно с этим диод 13 запирается и происходит заряд конденсатора 14 через резисторы 16, 15и6.

При этом на входе операционного усилителя 9 образуется импульс (фиг. 2а), способствующий надежному запиранию транзисторов 12 и 1.

Таким образом, надежная работа релей.— ного элемента 9 и 12 обеспечивается им- пульсным гистерезисом с помощью конденсатора 14 и цепи его заряда от стабильного питания операционного усилителя через дополнительный резистор 16. Благодаря этому можно расширить функциональные возможности схемы, унифицировать модуль управления клюЧевым стабилизатором. Для использования такого модуля необходимо установить на выходе стабилизатора делитель напряжения, согласованный со схемой управления.

Разделение цепей заряда и разряда конденсатора нелинейной обратной связи позволяет в нужных случаях ввести несимметрию в величинах импульсного сигнала положительной обратной связи. Это необходимо, например, при жесткой синхронизации ряда стабилизаторов, когда время заряда (или разряда конденсатора) должно быть минимальным с тем, чтобы обеспечить возможность максимального диапазона регулировки скважности работы регулирующего элемента.

Возможность синхронизации ключевого стабилизатора внешним импульсом также расширяет функциональные возможности предлагаемого стабилизатора.

Ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные регулирующий транзистор, сглаживающий фильтр, операционный усилитель, один вход которого соединен с источником опорного напряжения, второй вход через резистор соединен с выходом стабилизатора, а выход соединен с базой управляющего транзистора, коллектор которого через резистор соединен с базой регулирующего транзистора, причем между коллектором управляющего транзистора и одним из входов операционного усилителя включена корректирующая цепь, состоящая из диода и резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности стабилизатора и расширения его функциональных возможностей, между диодом и резистором корректирующей цепи введен конденсатор, а общая точка диода и конденсатора подключена через дополнительный резистор к цепи питания операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бокуняев А. А. Релейные стабилизаторы постоянного напряжения, М., «Энергия», 1978, с. 43.

2. Авторское свидетельство СССР № 559232, кл. 6 05 F 1/56, !976.

826311

+ U8svr. чаи. иг. 1

U1Î

Фиг. 2

Редактор Ю. Ковач

Заказ 2490 69

Составитель В. Круглова

Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4