Импульсный стабилизатор напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение дл питан 1я различных потребителей стаб лизированным постоянным напряжением Известен импульсный стабилизатор напряжения, содержащий последовател но включенные между входной и выход ной клеммами ключевой транзистор и DLC-фильтр, пороговый элемент, выходом соединенный с входом управления ключевого транзистора, первым входом через делитель напряжения подключенный к выходной клемме, а вторым входом через релейный элемен соединенный с источником эталонного напряжения l . Его недостатКАэм является невысокая стабильность выходного напряжения, что обусловлено изменением в процессе работы величины эталонного напряжения, вызванного пульсацией тока, протекающего через стабилитрон . Наиболее близким к предлагаемому является импульсный стабилизатор напряжения, содержащий последовател но включенные между входной и выход ной клеммами силовой ключ и DLCфильтр, блок сравнения,первым входо подсоединенный к выходу делич еля напряжения, подключенного между выходной клеммой и общей шиной, вторы входом через релейный элемент соеди ненный с источником эталонного напр жжения, а выходом через предваритель ный усилитель подключенный к входам управления силового ключа и релейного элемента, цепь динамической обратной связи, включающую последовательно соединенные измерительную обмотку дросселя DLC-фильтра и первый резистор, первый и конденсаторы И . В известием устройстве релейный элемент образован коммутируемы/ резистором, вследствие чего ток, потребляемый от источника эталонного напряжения, при переключении релейного элемента изменяется. При изменении входного напряжения среднее значение тока, потребляемого от источника эталонного напряжения, также не остается постоянным. Вслед ствие падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника эталонного напряжения это напряжение изменяется, что снижает точность стабилизации выходного напряжения. Подключение первого конденсатора последовательно с первым входом схемы сравнения также снижает стабильность выходного напряжения, к тому же этот конденсатор должен быть неполярным, что приводит к увеличению .массад и объема стабилизатора. Цель изобретения - повышение стабильности выходного напряжения с одновременным уменьшением массы и объема стабилизатора. . Поставленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор напряжения, содержащий последовательно включенные между входной и выходной клеммами силовой ключ и DLC-фильтр, блок сравнения, первым входом подсоединенный к выходу делителя напряжения, подключенного между выходной клеммой и общей шиной, вторым входом через релейный элемент соединенный с источником эталонного напряжения, а выходом через предварительный усилитель подключенный к входам управления силового ключа и релейного элемента, цепь динамической обратной связи, включающую в себя последовательно соединенные измерительную обмотку дросселя DLC-фильтра и первый резистор, первый и второй конденсаторы, введена цепь динамической разгрузки, включенная параллельно источнику эталонного напряжения и содержащая последовательно соединенные второй резистор и ключ, управляющим входом подсоединенный к выходу предварительного усилителя, параллельно включенные цепь динамической обратной связи и последовательно соединенные первый и второй конденсаторы подсоединены -между выходом делителя напряжения и источником эталонного напряжения, причем средняя точка первого и второго конденсаторов подключена к общей шине. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Силовая цепь импульсного стабилизатора напряжения образована силовым ключом 1 и входящими в состав DLC-фильтра первичной обмоткой 2 д осселя 3 и конденсатором 4, с которого снимается выходное напряжение стабилизатора. Один вход 5 блока 6 сравнения через резистор 7, образующий вместе с ключом 8 и резистором 9 релейный элемент, подключен к источнику 10 эталонного напряжения. Через резистор 9 и ключ 8 релейного элемента вход 5 схемы 6 сравнения соединен со вспомогательным источником напряжения Е, используемым также для задания тока в источник 10 эталонного напряжения . Цепи управления силового ключа 1 и ключа 8 объединены между собой и связаны с выхода схеьы 6 сравнения через предварительный усилитель 11. Вход 12 схемы сравнения подключен к общей точке делителя напряжения, образованного последовательным соединением резисторов 13 и 14 и подключенного параллельно конденсатору 4. Последовател ная цепь из измерительной обмотки 15 дросселя 3 и резистора 16, вхо: длщая в цеп,ь динамической обратной связи включена между входом 12 схемы 6 сравнения и источником 10 эталонного напряжения. Меиэду этими точ ками включена также интегрирующая емкость, состоящая из после цовательно соединенных конденсаторов 17 и 18, общая точка которых подключена к общей шине, соединяющей конденсатор 4, резистор 14 и источник 10 эталонного напряжения. Параллельно, последнему включена цепь 19 динамической разгрузки, образованная последовательным соединением резистора 20 и ключа 21. По цепям управления ключ 21 объединен с силовым ключом 1 и ключом 8. Устройство работает следующим образом. При замлкании силового клЬча 1 одновременно с ним замыкается ключ 8, и ток, протекающий через резисторы 7, создает на входе 5 схемы 6 сравнения более высокий потенциал по сравнению с потенциалом источника эталонного напряжения. Ключи остаются в замкнутом состоянии до .т пор, пока под действием напряжения наведенного в измерительной обмотке 15 дросселя 3, потенциал входа 1 схемы 6 сравнения не станет равным потенциалу входа 5. Цепь динамической разгрузки предназначена для исключения дополнительной загрузки источника эталонного напряжения. Сопротивление резистора 20 выбрано таким образом, чтобы при замыкании ключа 21 ток, протекающий через резистор 20, был равен току через резистор 7. При этом избыточный ток в источник эталонного напряжения не поступает, благодаря чему исключается влияние вхсщного напряжения стабилизатора на величину эталонного напряжения даже при значительном динамическом сопротивлении источника 10 эталонного напряжения. Тем caNbiM повышается стабильность выходного напряжения стабилизатора. Интегрирующая емкость выполнена в виде двух конденсаторов 17 и 18, точка взаимного соеда нения которых заземлена, благодаря чему в напряжениях на обоих -конденсаторсьх образуется постоянная составляющая, и появляется возможность применить электролитические конденсаторы, имеющие значительно большую удельную емкость по сравнению с обычными (tvieталлопленочными) . Это способствует уменыЛению габаритов устройства. Общая точка конденсаторов,.образующих интегрирующую емкость, мо-; жет быть принципиально подключена к любой из шин питания, а также к вспомогательному источнику Е, однако с точки зрения защиты стабилизатора от помех их подключение к заземленной шине предпочтительно. Таким образйм, предложенное устройство отличается от известного стабильностью выходного напряжения, массой и объемом.

ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенные между входной и выходной клеммами силовой ключ и DLC-фильтр, блок сравнения, первым ) входом подсоединенный к выходу делителя напряжения,подключенного между выходной клеммой и общей шиной,вторым входом через релейный элемент соединенный с источником эталонного напряжения,- а выходом через предварительный усилитель подключенный к входам управления силового ключа и релейногр элемента, цепь динамической обратной CBfisK, включающую в себя последовательно соединенные измерительную обмотку дросселя DUC -фильтра и первый резистор, первый и второй конденсаторы, о тличающийся тем, что, с целью повышения стабильности входного напряжения с одновременным уменьшением массы и объема стачилизатора, в него введена цепь динамической разгрузки, включенная параллельно источнику эталонного напряжения и содержащая последовательно соединенные второй резистор и ключ управляющим входом подсоединенный к выходу предварительного усилителя, i параллельно включенные цепь дина «шческой обратной связи и последова(Л тельно соединенные первый и второй конденсаторы подсоединены между выходом делителя напряжения и источником эталонного напряжения, причем средняя точка первого и второго конденсаторов подключенак общей шине. со