Стабилизатор разнополярных напряжений Советский патент 1984 года по МПК G05F1/56 

1 Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в различных устройствах при необходимости получения стабилизированных разнополярных напряжений. Известен стабилизатор разнополярных напряжений, содержащий транзисторный регулятор, датчик опорного напряжения, устройстбо обратной связи, узел управления, формирующие цепи из трех коммутирующих диодов, два накопительных дросселя, два конденсатора фильтров, причем второй вывод транзисторного регулятора соединен с первым выводом первого накопительного дросселя, с анодом первого и катодом второго диодов, управляющий вывод транзисторного регулятора соединен с первым выводом узла управления, второй вьгеод которого соедииен с датчиком опорного напряжения, а третий через устройство обратной связи - с положительным выходным выводом, катод первого диода соединен с катодом третьего диода и первым выводом второго накопительного дросселя, второй вывод которого соединен с первым выводом первого конденсатора фильтра, первьй вывод второго конденсатора фильтра соединен с анодом второго диода, вторые вывод конденсаторов фильтров и первого накопительного дросселя, а также второй вывод второго конденсатора фильт ра соединены с общей шиной 1. Недостатками данного стабилизатора являются невозможность повьшения вьпае входного положительного относительно общей шины выходного напряжения, а также наличие двух накопительных дросселей. Наиболее близким к изобретению техническимрешением является стаби лизатор, содержащий транзисторный ключ, включенный силовой цепью между одним из выводов для подключения к питающему источнику и накопительным дросселем, соединенным с одним из выводов неинвертированного выхода, шунтированного первь1м конденсатором фильтра, коммутирующий диод, катод которого соединен с коллекторо транзисторного ключа - и второй конденсатор фильтра, шунтирующий инвертированный выход, причем общая точка инвертированного и неинвертиро ванного выходов соединена с другим выводом для подключения к питающему 122 источнику, а анод коммутирующего диода соединен с первым вьшодом инвертированного выхода Г2 . Недостатком данного устройства является невозможность повьш1ения напряжений инвертированного и неинвертированного выходов вьше входного изза того, что-накопительный дроссель по отношению к источнику питания постоянно включен последовательно с нагрузкой. Цель изобретения - получение двух разнополярнык выходных напряжений, каждое из которых превышает по величине входное напряжение. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор разнополярных напряжений, содержащий накопительный дроссель, последовательный регулирующий элемент, связанный первым выводом накопительного дросселя, и два конденсатора фильтров, первые выводы которых подключены к общему выходному вьшоду, а вторые выводы - к первому и второму выходным выводам устройства, введены узел управления и три регулируюш х элемента,, первые выводы первого и второго регулируюшкх элементов подключены к общему выходному выводу первый вывод третьего регулирующего элемента подсоединен к первому выходному выводу, а второй вывод первого регулирующего элемента подключен к первому выводу последовательного регулирующего элемента , второй вывод которого подсоединен к второму выходному выводу, вторые выводы второго и третьего регулируюш 1х элементов подсоединены к второму входному выводу, причем первый входной вывод соединен с вторым выводом накопительного дроселя, управляющие выводы первого, второго, третьего и последовательного регулирующих элементов подключены к соответствующим выходным выводам узла управления, подсоединенного входами к двум входным и второму выходному выводам. На фиг. 1 представлена структурная схема стабилизатора разнополярного напряжения; на фиг. 2 - пример конкретной реализации узла управления. Стабилизатор разнополярных напряжений с двумя выходами, содержит регулирующие элементы 1-4, первый и второй конденсаторы фильтров 5 и 6, 3накопительный дроссель 7, соединенны своим вторым выводом с первым входным выводом устройства, а первый вывод накопительного дросселя 7 подклю чен к второму выводу регулирующего элемента 2 и к первому выводу последо вательного регулирующего элемента 1 второй вывод которого вместе с вторы выводом первого конденсатора фильтра 5 подключен к второму выходному вы- воду устройства, первые выводы регулирующих элементов 2 и 3 и первого и второго конденсаторов фильтров 5 и 6 подсоединены к общему выходному вьшоду, первый вывод регулирующего элемента 4 подключен к первому выход ному выводу устройства, а вторые выводы регулирующих элементов 3 и 4 подключены к второму входному выводу устройства, узел 8 управления, подключенный к второму входному выводу уст ройства, входы Аи В которого подключен к входу стабилизатора и к неинвертированному выходу, а выходы А,В,С,Д к управляющим выводам регулирующих элементов 1-4. Узел 8 управления стабилизатора разнополярных напряжений содержит два аналоговых делителя 9 и 10 напря жения, входы которых соединены с клеммами входов А и В, а также с выходной клеммой источника опорного напряжения .и on , удвоитель 11 сигнала, вход которого подсоединен к выходу аналогового делителя 10 напряжений, а выход - к генератору 12 пилообразного напряжения, подсоединенного своим входом к компаратору 13, на второй вход которого подается выходной сигнал с аналогового делите ля 9 напряжений, выход которого подключен к входам генератора 12 пилообразного напряжения ,триггеров 14 и 15 и интегратора 16. В свою очередь на вход интегратора 15 также поступают сигналы с выхода аналогового де лителя 10 и интегратора 17, а выход интегратора 17 и выходная клемма источника опорного напряжения UQPподключены к входам компаратора 18, выход которого подключен к входам триггеров 15 и 19, на выходах которых, а также на выходе триггера 14формируются управляющие импульсы, которые либо непосредственно, либо через схемы ИЛИ 20 и 21 поступают на регулирующие элементы 1-4. Кроме того, общий узел 8 управления со- 124 держит синхронизатор 22, выходы которого подключены к входам генератора 12 пилообразного напряжения, интегратора 17 и триггеров 14 и 19. Стабилизатор разнополярных напряжений работает следующим образом. При открытых регулирующих элементах 2 и 3 и закрытых регулирующих элементах 1 и 4 происходит заряд дросселя 7, а выходные напряжения равны соответственно выходным напряжениям конденсаторов фильтров 5 и 6 (режим а). При открытых регулирующих элементах 1 и 3 и .закрытых регулируюпщх элементах 2 и 4 напряжение на выходе 23 равно сумме напряжений на выходе и на дросселе 7, а напряжение на выходе 24 равно напря- жению конденсатора фильтра 6 (режим б). При открытых регулирующих элементах 2,4 и закрытых регулирующих элементах 1,3 напряжение на выходе 23 равно напряжению конденсаторов фильтра 5, а напряжение на выходе 24 равно сумме напряжений на входе и на дросселе 7 (режим в ). Предположим, что период работы стабилизатора разнополярных напряжений состоит из- трех интервалов. На первом интервале стабилизатор работает в режиме сх, на втором - в режиме 5, на третьем - в режиме э . Рассмотрим процесс: стабилизации выходных напряжений. При повышении входного напряжения выше номинальной величины длительность первого интервала работы стабилизатора уменьшается. Таким образом, уменьшается энергия, накапливаемая в дросселе 7 на первом интервале, и выходные напряжения уменьшаются. При понижении входного напряжения ниже номинальной величины длительность первого интервала работы стабилизатора увеличивается и, следовательно, зшеличивается энергия, на- капливаемая в дросселе 7 на первом интервале и выходные напряжения увеличиваются. При повышении выходного напряжения на неинвертирующем выходе выше номинального длительность второго интервала работы стабилизатора уменьшается. Таким образом, уменьшается время заряда конденсатора фильтра 5 на втором интервале работы,что и приводит к уменьшению его выходного напряжения.

Йри понижении выходного напряжения на этом выходе ниже нo шнaльнoй величины дпительность второго интервала работы стабилизатора увеличивается.Таким образом,увеличивается время заряда конденсатора фильтра 5 на втором интервале работы,что ипривоит к з еличению выходного напряжения.

Введение в стабилизатор разнополярных напряжений трех регулирующих элементов и узла управления выгодно отличает предложенное устройство от известных, так как позволяет получить на выходе два разнополярных напряжения, по величине превышающих входное.

СТАБИЖЗАТОР РАЗНОПОЛЯРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий накопительный дроссель, последовательный регулирующий элемент, соединенный первым вьтодом с первым выводом накопительного дросселя, и два конденсатора фильтров, первые вьюоды которых подключены к общему выходному вьшоду, а вторые выводы - к первому и второму выходным вьшодам, отличаюfMf7 щ И И С Я тем, что, с целью получения двух разнополярных выходных напряжений, каждое которых превьппает по величине входное напряжение, в него введены узел управления и три регулируюп х элемента, первые выводы первого и второго регулирующих элементов подключены к общему выходному выводу, первый вывод третьего регулирующего элемента подсоединен к первому выходному вьшоду, а второй вывод первого регулирующего элемента подключен к первому выводу последовательного регулирующего элемента, второй вывод которого подсоедицен к второму выходному выводу, вторые выводы второго и третьего регулирующих элементов подсоединены к второму входному выводу, причем первый входной вывод соединен с вторьм выводом накопительного дросселя, управляющие выводы первого, второго, третьего и последовательного регулирующих элементов подключены к соответствуюпщм выходным вьшодам узла управления, подсоединенного входами к двум входным и второму выходному вьшодам. Ь5

,Вп9в

dtffofA