Импульсный стабилизатор постоян-ного напряжения

Импульсный стабилизатор постоян-ного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПHCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснии

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2106.78 (21) 26 34165/24-07 (я}м. к„.з

G 05 F 1/56 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621. 316. .722.1.(088.8}

Опубликовано 230581. Бюллетень N9 19

Дата опубликования описания 25.0581 (72) Авторы изобретения

С. Г. Попов и В. И. Баруздин, .в

1 (71) Заявитель (5 4 } ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различной радиоэлектронной аппара- туре и устройствах автоматики, в частности в системах электропитания.

Известны импульсные стабилизаторы напряжения,.которые преобразуют входное напряжение одного уровня в выходное напряжение любого, другого уровня и осуществляют его стабилизацию, содержащие коммутирующий транзистор, работающий в режиме широтноимпульсной модуляции, преобразователь с трансформатором и нагрузку,,в качестве которой может использоваться активное или реактивное сопротивление, либо выпрямитель (1) и (2j.

Наиболее близким по технической сущности является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, который содержит последовательно включенные коммутирующий транзистор, управляемый широтно-импульсным модулятором, сглаживающий фильтр, преобразователь постоянного напряжения с выходным трансформатором, выход которого подключен к выходным клеммам (3), Недостатком известного импульсного стабилизатора напряжения является . отсутствие у него возможности широко- ЗО го регулирования выходного напряжения, так как питание их широтно-импульсного модулятора осуществляется оТ дополнительных обмоток трансформатора преобразователя. При этом с изменением выходного напряжения импульсного стабилизатора меняется переменное напряжение прямоугольной формы на обмотках трансформатора преобразователя, и, следовательно, напряжение питания широтно-импульсного модулятора. Последнее нарушает нормальную работу стабилизатора напряжения. Вместе с тем, требование широкого регулирования выходного напряжения весьма часто предъявляется к импульсным стабилизаторам, особенно высоковольтным.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования импульсного стабилизатора напряжения.

Цель достигается тем, что в схему импульсного стабилизатора постоянного напряжения, содержащего последовательно включенные коммутирующий транзистор, управляемый широтно-импульсным модулятором, ОLС сглаживающий фильтр, преобразователь постоянного напряже ния с выходным трансформатором, выход которого подключен к выходным

832542 тора оставалось неизменным с заданной точностью стабилизации.

Напряжение обратной связи может сниматься с потенциометра 9, установленного на входе преобразователя, либо с делителя, подключенного к выходу стабилизатора напряжения. В последнем случае стабилизация выходного напряжения улучшается при изменении тока нагрузки.

Расширение диапазона регулирования выходного напряжения импульсного стабилизатора напряжения достигается введением дополнительного трансформатора, включение которого показано на чертеже.

В соответствии с принципом действия преобразователя 10 в процессе его работы происходит переключение транзисторов 11 и 12, в результате чего на выходе преобразователя напряжения образуется переменное напряжение прямоугольной формы., l

Поскольку средняя точка первичной обмотки дополнительного трансформатора 15 подключена к коллектору коммутирующего транзистора .3, а крайние к коллекторам транзисторов 11 и 12 преобразователя, то при переключениях транзисторов 11 и 12 обмотки (1-2) и (2-3) дополнительного трансформатора 15 попеременно подключаются к источнику входного постоянного напряжения. При этом на обмотках трансформатора 15 появится переменное напряжение прямоугольной формы, амплитуда которого зависит только от величины входного напряжения импульсного стабилизатора напряжения и не связана с уровнем выходного напряжения. Развязывающие диоды 16 и 17 служат для предотвращения протекания токов обмоток трансформатора 13 по обмоткам трансформатора 15.

Таким образом, включение дополнительного трансформатора предлагаемым с пособом поз воляет . осуществит ь широкое регулирование выходного напряжения импульсного стабилизатора, сохранив при этом неизменным напряжение питания его широтно-импульсного .модулятора.

Формула изобретения

При изменении, например, входного напряжения стабилизатора начинает изменяться напряжение на выходе коммутирующего транзистора. В соответствии с этим изменяется и напряжение, поступающее с движка потенциометра go

9 на вход ШИМ 4. Под действием этого напряжения ШИМ 4 вырабатывает управляющие сигналы, поступающие на базу транзистора 3 такой длительности, чтобы выходное напряжение стабилиэа- 6 клеммам, введен дополнительный трансформатор, вторичные обмотки которого соединены со входом питания широтноимпульсного модулятора, средний вывод первичной обмотки подключен к входной клемме, а крайние — к коллекторам транзисторов преобразователя постоянного напряжения и катодам развязывающих диодов, включенных между коллекторами упомянутых транзисторов и крайними выводами выходного трансформатора.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Импульсный стабилизатор напряжения содержит входной фильтр 1 и 2, коммутирующий транзистор 3, широтно-им- :15 пульсный модулятор 4, сглаживающий фильтр 5, включающий в себя диод 6, дроссель 7 и емкость 8, потенциометр

9 обратной связи, преобразователь 10 напряжения, состоящий из транзисторов g()

11 и 12 трансформатора со средней точкой 13 и задающего генератора 14, дополнительный трансформатор 15, раэ— вязывающие диоды 16 и 17.

Работа импульсного стабилизатора напряжения осуществляется следукщим образ ом.

Входное постоянное напряжение сглаживается фильтром 1 и 2 и подается на коммутирующий транзистор 3, который работает в режиме широтноимпульсной модуляции.

Выходное напряжение транзистора 3 сглаживается фильтром 5, преобразуется преобразователем 10 в переменное напряжение заданной величины и поступает на выход.

Ширина импульсов на выходе транзистора 3 определяется ШИМ 4 и может изменяться в зависимости от изменения напряжения, поступакщего с потенцио- Д() метра 9 обратной связи на вход ШИМ 4.

В соответствии с изменением ширины импульсов на выходе транзистора 3 изменяется и напряжение на преобразователе 10, а следовательно, и на выходе импульсного стабилизатора напряжения.

Очевидно, что изменяя положение движка резистора 9, можно в широких пределах осуществлять регулирование выходного напряжения стабилизатора.

Процесс стабилизации напряжения в схеме осуществляется следующим образом.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно включенные коммутирующий транзистор, управляемый широтно-импульсным модулятором, 0LС сглаживающий фильтр, преобразователь постоянного напряжения с выходным трансформатором, выход которого подключен к выходным клеммам, о т л и ч а ю— щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования его выходного напряжения, введен дополнительный трансформатор, вторичные об-.

832542

Составитель Е. Финогенов

Редактор М. Ликович Техред М. Рейвес Корректорй. Степ

Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3747/74

Филиал ППП ".Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 мотки которого соединены со входом питания широтно-импульсного модулятора, средний вывод первичной обмотки подключен к входной клемме, а крайние — к коллекторам транзисторов преобразователя постоянного напряжения и катодам развязывающих диодов, включенных между коллекторами упомянутых транзисторов и крайними выводами выходного трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Электронная техника в автоматике. Под ред. IO. H. Конева, вып. 6, 1974, с. 58 .

2 ° Полупроводниковые приборы в технике электросвязи. Вып. 10, 1972, с. 210.

3. Авторское свидетельство СССР

9 384096, кл. G 05 F 1/56, 03.06.71.