Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()896603

N++ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 30.11,79 (21) 2844005/24-07 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовано 0701,82. Бюллетень HP 1

Дата опубликования описания 070182 (51)М. Кл,з

G 05 F 1/56

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 316. 722. . 1 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.И. Махов, И.Г. Фильцер и A.Ï. Щепин (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫИ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

He ll P ЯЖЕН И Я

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания, защищенных от коротких замыканий и перегрузок.

Известны импульсные стабилизаторы постоянного напряжения с защитой от коротких замыканий и перегрузок, которые содержат регулирующий транзисгср, выходной фильтр и реэистивный датчик тока, выходом соединенный через блок управления с управляющим входом регулирующего элемента (1).

Недостаток известных импульсных стабилизаторов состоит в отсутствии автоматического восстановления их работоспособности после управления короткого замыкания.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный стабилизатор постоянного напряжения содержащий регулирующий орган, подключенный управляющим входом к выходу широтно-импульсного модулятора, один вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а другой через два развязывающих диода — с выходами усилителей постоянного тока, и источник вспомогательных напряжений с несколькими выходами, причем входы первого усилителя постоянного тока соединены с клеммой для подключения источника опорного напряжения и с выходом резистивного делителя, включенного между выходным зажимом импульсного стабилизатора постоянного напряжения и общей шиной, а входы второго усилителя постоянного тока через согласующие цепи подключены к выходу датчика тока, выполненного в виде резистора, включенного между выходом сглаживающего фильтра и выходным зажимом импульсного стабилизатора постоянного напряжения (2).

Недостатком известного импульсного стабилизатора является возможность ложного срабатывания зашиты от короткого замыкания как в пусковом, так и

20 в установившемся режимах, что снижает надежность устройства. Этот недостаток обусловлен большой величиной пускового тока сглаживающего фильтра импульсного стабилизатора постоянно25 го напряжения, а также наличием высокочастотных пульсаций на датчике в установившемся режиме.

Цель изобретения — повышение надежности импульсного стабилизатора посто30 янного напряжения.

896603

Указанная цель достигается тем, что импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий орган, подключенный управляющим входом к выходу широтно-импульсного модулятора, один вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а другой через два развязывающих диода — с выходами усилителей постоянного тока, и источник вспомогательных напряжений с несколькими выходами, причем входы первого усилителя постоянного тока соединены с клеммой для подключения источника опорного напряжения и с выходом реэистивного делителя, включенного между выходным зажимом импульсного стабили- 15 затора постоянного напряжения и общей шиной, а входы второго усилителя постоянного тока через согласующие цепи подключены .к выходу датчика тока, выполнениого в виде резистора, щ включенного между выходом сглаживающего фильтра и выходным зажимом импульсного стабилизатора постоянного напряжения, снабжен дополнительным резистором и дополнительным диодом, включенными последовательно между инвертирующим входом второго усилителя постоянного тока и низковольтным выходом положительной полярности источника вспомогательных напряжений, а указанные согласующие цепи снабжены двумя дополнительными резисторами, двумя конденсаторами и потенциометром, движок которого соединен с общей шиной, а крайние выводы — с выходами второго усилителя постоянного тока, причем первые выводы дополнительных резисторов и первые выводы конденсаторов подключены к выходу датчика тока, вторые выводы дополнительных резисторов соединены ® с крайними выводами потенциометра, а вторые выводы конденсаторов — с общей шиной.

На чертеже представлена схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит регулирующий орган 1, широтно-импульсный модулятор 2, генератор 3 пилообразного напряжения, развяэывающие диоды 4 и 5, усилители 6 и 7 постоянного тока, источник 8 вспомогательных напряжений, резистивный делитель на резисторах 9 и 10, датчик 11 тока, сглаживающий фильтр 12, дополнительный резистор 13 и дополнительный диод 14, согласующие резисторы 15 и 16, конденсаторы 17 и 18, потенциометр 19 и клемму 20 для подключения источника опорного напряжения.

Выход генератора 3 пилообразного ф) напряжения соединен с первым входом широтно-импульсного модулятора 2.

Выходы усилителей 6 и 7 постоянного тока через развязывающие диоды 4 и 5 соединены со вторым входом широтноимпульснОгО МОдулятора 2. инвертирующий вход усилителя 6 подключен к клемме 20 для подключения источнику опорного напряжения, для создания которого используется один иэ выходов.j 1 источника 8 вспомогательных напряжений.

Неинвертирующий вход усилителя 6 соединен с делителем напряжения на резисторах 9 и 10, который подключен к выходным зажимам устройства. Выход широтно-импульсного модулятора 2 соединен с управляющим входом регулирующего органа 1. Регулирующий орган 1 и источник 8 вспомог-.,тельных напряжений подключены к входным клеммам стабилизатора. Низковольтный выход положительной полярности источника 8 вспомогательных напряжений через последовательно включенные дополнительный диод 14 и дополнительный резистор 13 подсоединены к инвертирующему входу усилителя 7 постоянного тока. Выход сглаживающего фильтра 12 соединен с датчиком 11 тока, другой выход которого подключен к выходному зажиму импульсного стабилизатора. Входы усилителя 7 соеди- . нены с выходами потенциометра 19, а его движок — с общей шиной. Входы усилителя 7 через согласующие резисторы 15 и 16 соединены с выводами датчика 11 тока. Выводы датчика 11 тока соединены с первыми выводами конденсаторов 17 и 18, вторые выводы которых подключены к общей шине.

Стабилизатор работает следующим образом.

При включении импульсного стабилизатора появляется напряжение на выходах источника 8 вспомогательных напряжений, обеспечивая питанием элементы схемы управления. На входе широтно-импульсного модулятора сравниваются сигнал с выхода генератора 3 и суммарный сигнал с выходов операционных усилителей 6 и 7. Операционный усилитель 6 вместе с источником опорного напряжения подключенного к клемме 20, реэистивным делителем 9,10 и модулятором 2 образует цепь обратной связи импульсного стабилизатора, с помощью которой обеспечивается стабильность его выходного напряжения.

При корбтком замыкании или перегрузке импульсного стабилизатора происхОдит увеличение падения напряжения на датчике 11 тока, которые через резисторы 15, 16 и потенциометр

19 передается на вход операционного усилителя 7 токового сигнала, который через. развязывающий диод 4 воздействует на широтно-импульсный модулятор 2 таким образом, что вызывает снижение напряжения на выходе импульсного стабилизатора постоянного напряжения. Конденсаторы 17 и 18 обеспечивают режим слабых пульсаций

896603 напряжения на датчике 11 тока. После устранения короткого замыкания уменьшается сигнал с выхода датчика

11 тока и стабилизатор автоматически возвращается в исходное состояние.

Цепь из дополнительного резистора

13 и дополнительного диода 14 обеспечивает начальное отрицательное смещение операционного усилителя 7 при напряжении на выходе импульсного стабилизатора, близком к,нулю. После появления напряжения на выходе импульсного стабилизатора и тока через .датчик 11 указанное операционное смещение компенсируется действием согласующих цепей иэ согласующих резисторов 15, 16 и потенциометра 19.

Таким образом, благодаря предлагаемому соединению цепи отрицательного смещения и согласующих цепей датчика тока с элементами обратной связи импульсного стабилизатора удается 20 исключить ложное срабатывание защиты от короткого замыкания как при пуске, так и при снятии перегрузки, что в сочетании с обеспечением малых пульсаций на выходе датчика тока повы- 5 шает надежность импульсного стабили-. затора постоянного напряжения.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий орган, подключенный управляющим входом к выходу широтно-импульсного модулятора, один вход которого сое35 динен с выходом генератора пилообразного напряжения, а другой через два развязывающих диода — с выходами усилителей постоянного тока, и источник вспомогательных напряжений с нес- 4 О колькими выходами, причем входы первого усилителя постоянного тока соединены с клеммой для подключения источника опорного напряжения и с выходом реэистивного делителя, включенного между выходным зажимом импульсного стабилизатора постоянного напряжения и общей шиной, а входы второго усилителя постоянного тока через согласующие цепи подключены к выходу датчика тока, выполненного в виде резистора, включенного между выходом сглаживающего фильтра и выходным зажимом импульсного стабилизатора постоянного напряжения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения надежности он снабжен дополнительным резистором и дополнительным диодом, включенным последовательно между инвертирующим входом второго усилителя постоянного тока и низковольтным выходом положительной полярности источника вспомогательных напряжений, а укаэанные согласующие цепи снабжены двумя согласующими резисторами, двумя конденсаторами и потенциометром, движок которого соединен с общей шиной, а крайние выводы — с выходами второго усилителя постоянного тока, причем первые выводы согласующих резисторов и первые выводы конденсаторов подключены к выходу датчика тока, вторые выводы согласующих резисторов соединены с крайними выводами потенциометра, а вторые выводы конденсаторов — с общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

Р 713854, кл. G 05 F 1/56, 1978.

2. Управление переключательными источниками питания с помощью БИС.— Электротехника, 1977, т. 50, Р 7, с. 51-57, рис. 1,3.

896603 — Ф+

Составитель В. Цишевский

Техред.E. Харитончик Корректор M- Шароши

Редактор И. Михеева

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская нан. д 4 5

Закаэ 11697/36

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