Ключевой стабилизатор напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

СО

:д

СП

эо :л Изобретение относится .к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Известен стабилизатор напряжения содержащий основной регулирующий . транзистор, соединенный одним выводом с входом устройства, а другим вы водом с LC33 -фильтром, выход которого соединен с выходом устройства, резистивный делитель, усилитель постоянного тока, соединенный со сред ней точкой резистивного делителя, а другим выводом с управляющим вход регулирующего транзистора, последовательный ЬС контур, соединенный с выходом устройства, общей шиной и резистивным делителем, Недостатком известного устройст ва является повышенный уровень пуль саций выходного напряжения,так йам стабилизация чистоты переключения р гулирующего транзистора ниже собственной частоты переключения. Наиболее близкимпо технической сущности к изобретению является клю чевой стабилизатор напряжения, соде жащий последовательно соединенные источник.опорного напряжения, узел сравнения, пороговый элемент, узел управления, peгyлиps oщий элемент, LCD фильтр, делитель напряжения, I причем вход источника опорного напряжения и вход регулирующего элемента соединены с входом устройства, а выход LCD -фильтра и вход делителя напряжения соединены с выходом устройства 2. Однако для передачи модулирующего напряжения с выхода задающего генератора необходим разделительный трансформатор. Недостатками уст ройства являются также малая надежность работы схемы синхронизации, увеличение нестабильности выходного напряжения при широком диапазоне изменения входного напряжения. Цель изобретения - повышение надежности работы схемы синхронизации и стабильности выходного напряже.ния ключевого стабилизатора напряжения в широком диапазоне изменения входного напряжения. Поставленная цецъ достигается тем что в ключевой стабилизатор напряжения, содержащий последовательно соединенные источник опорного напряжевия, узел сравнения, пороговый эле мент, узел управления, регулирующий элемент LCD -фильтр, делитель напряжения, причем вход источника опорног напряжения и второй вход регулирующе го элемента соединены с первым входным выводом устройства, а выход ЬСТЗ-фильтра и вход делителя напряжения соединены с выходным выводом устройства, введены усилительно-синхронизирующий узел и узел формирования синхронизирующих импульсов, вход которого соединен с вторым входным выводом устройства, а выход соединен с вторым входом .узла управления и с входом усилительно-синхронизирующего узла, второй вход которогосоединен с выходом делителя напряжения, а выход соединен с вторым входом узла сравнения. На фиг.1 приведена структурная схема ключевого.стабилизатора напряжeния на фиг.2 - диаграммы напряжения в контрольных точках структурной схемы ключевого стабилизатора напр;1жения. Ключевой стабилизатор напряжения (фиг.1; содержит последовательно соединенные источник опорного напряжения 1, узел сравнения 2, пороговый элемент 3, узел управления 4, регулирующий элемент 5,LCD -фильтр б и делитель 7, причем вход источника опорного напряжения 1 и второй вход регулирующего элемента 5 соединены с входом 8 устройства, а выход LCD-фильтра б соединен с выходом 9 устройства, вход узла формирования синхронизирующих импульсов 10 соеди иен с вторым входом 11 устройства, а выход с вторым входом узла управле ния 4 и с вторым входом усилительносинхронизируняцего узла 12, первый вход которого соединен с выходе делителя напряжения 7, а выход сое-, динен с вторым входом устройства сравнения 2. Ключевой стабилизатор напряжения работает следующим образом. При подаче на вход 8 устройства напряжения питания (эпюра 13 напряжение на выходе 9 устройства в первый момент времени равно нулю. Малое выходное напряжение устройства создает на выходе цепи обратной связи, а именно на выходе узла управления 4 импульсный сигнал отпирания транзисторов регулирующего элемента 5, а на второй вход 11 устройства поступают импульсы (эпюра 14) с выхода задающего генератора или синхронизатора. Из этих импульсов на выходе узла формирования синхронизирующего импульса 10 вырабатываются импульсы синхронизации (эпюра 15), которые поступают на второй вход узла управления 4 и второй вход усилительносинхронизирующего узла 12. Эти импульсы синхронизации запирают транзисторы регулирующего элемента 5 на.время, равное сумме времен рассасывания накопленного заряда в области базы и фронта спада импульса тока транзисторов регулирующего элемента 5, пока выходное напряжение устройства не возрастает до напряжения срабатывания порогового элемента 3.

При отклонении выходного напряжения устройства от номинального значения аналоговый сигнал Сэпюра 16; с выхода делителя напряжения 7 поступает на вход усилительно-синхронизирующего узла 12, где усиливается и смешивается с илшульсами синхронизации. С выхода усилительно-синхронизирующего узла 12, где усиливается и смешивается с импульсами синхронизации. С выхода усилительно-синхронизирующего узла 12 аналого-импульсиай сигнал ( эпюра 17) поступает на вход узла сравнения 2, где сравнивается с опорным напряжением, формируемся в источнике опорного напряжения 1. Разностный аналого-импульсный сигнал с выхода узла срав.нения 2 воздействует на порогою1й элемент 3, который формирует прямоугольные импульсы переменной длительности, передний фрон,т ко торых совпадает с передним фронтом синхронизирующего импульса ( эпюра 17,-fc), а задний фронт определяется пороговым элементом 3 и спадающим участком (эпюра 17 ij) . Эти импульсы поступают на вход уэла управлени 4 регулирующим элементом 5. В узле управления 4 импульсы усиливаются я управляют длительностью запертого

и

01

состояния транзисторов регулирующего элемента 5, который работает в режиме широтно-импульсного регулирования (эпюра 18). В результате этого напряжение на выходе Э устройства поддерживается номинальным. При снижении входного напряжения до нижнего предела регулирования наличие импульсов синхронизации (эпюра 15) в выходном аналого-импульсном

0 сигнале (эпюра 17) усилительно-синхронизирующего узла 12, проходящих через узел сравнения 2, вызывает запирание порогового элемента 3 на время синхронизирующего импульса д-t,

5 исключая ложное срабатывание порогового элемента 3 и узла управления 4 регулирующего элемента 5 на время, равное сумме времени выключения транзисторов регулирующего элемента 5.

Q Таким образом, релейный стабилизатор напряжения работает в режиме надежной сихронизации частоты переключения транзисторов регулирующего элемента и стабилизирует выходное напряжение устройства при широком диапазоне изменения входного напряжения, путем работы. ре гул ирую-г щего элемента в режиме широтно-импульсного регулирования.

гапЬЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР НА- ПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные источник опорного напряжения, узел сравнения, пороговый элемент, узел управления, регулирующий элемент, LCD -фильтр и де,литель напряжения, причем вход источника опорного напряжения и второй вход регулирунмцего элемента соединены с первым входным выводом устройства, а выход LCD -фильтра и вход дезистеля напряжения соединены с вы«. ходным выводом уЬтройства, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы схемы синхронизации и стабильности выходного напряжения при широком диапазоне изменения входного напряжения, введены усилитель-синхронизирующий узел и узел, формирования синхронизирукяцих импульсов, вход .которого соединен с вторым входным выводом устройства, а выход, соединен с вто-, рым входсм узла управления и с входсм усилительно-синхронизирующего узла, второй вход которого соединен с клсодом делителя напряжения, а выход - с вторым входом узла сравнения

о

о 15

JLJLJL.

о

16

А Л

и„

v V V

/ч

А/