Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/56 

i Изобретение относится к электрот9Х1зике и может быть использовано при разработке средств вторичного электропитания высоковольтной радиоэлектронной аппаратуры. Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, компаратор в цепи обратной связи и делитель выходного напряжения обратной связи, выполненный из последовательно соединенных резисторов и стабилитронов р. Недостатком стабилизатора постоянного напряжения является низкая стабильность выходного напряжения, вызванная тем, что регулирование вы, ;апряжения достигается за счет снижепИдЯ его У11овпя ослабления пульсапий и изменения тока в цепи де лителя обратной связи. Наиболее б.чизкпм к предлагаемому является cTafiiijniзатор постоянного на пряжения, содерлшщий регулирующий э.шмент и компаратор, у которого пер вый вход соедине}{ с источником опорного напряжоиия через первьзй делитель напряжения, второй вход - с вы , ходом второго многосгтупенчатого делителя выходного напряжения, а выход с входом уп давления регулирующего э.чемента, при этом ячейки второго многоступетг-гатсзго делителя напряжени шунтиро1 ань з.чект ропны -ш ключами, вход уг рар лепмя которых соединен с выходом дешифратора, а вход дешифратора c ie;juiHen с и1инами ди.скретюго упрап;1е}-:ия Н 1ходным наг)яжением Недостатком известного стаби/и затора посгоянного напряжения является низкая стаби.чьност, выходного напряжения, вызванная тем, что регулирова ние выходното 1 апряжениь обеспечивается путем снижения eiO уровня ослаб ления пульсаций за счет изменения то ка делителя обратной . Цель изобретения - повышение ста. бильности выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем что в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем регулирующий элемент, включенный между входными и выход} ыми клеммами, компаратор, у которого первый вход соединен с источником опорного напряжения через первый делитель напряжения, второй вход - с выходом BTopoio многоступен чатого делителя выходного напряжения а выход - с входом управления регулирующето элемента, при этом ячейки 142 второго многоступенчатого делитетш напряжения шунтированы электронными ключами, вход управления которых соединен с выходом дешифратора, а вход дешифратора соединен с шинами дискретного управления выходным напряжением, первый делитель напряжения выполнен многоступенчатым резистивным, второй многоступенчатый делитель напряжения выполнен на стабилитронах в цепи верхнего плеча и на резисторах в цепи сгбратной связи, при этом управляемые электронные ключи выполнены с двумя выходами, у которых один выход соединен со стабилитроном второго многоступенчатого делителя напряжения, а другой выход с соответствующим резистором первого многоступенчатого делителя напряжения . На чертеже приведена структурная схема стабилизатора напряжения. Стабилизатор постоянного напряжения состоит из регулирующего элемента 1, компаратора 2, источника 3 опорного напряжения, делителя 4 опорного напряжения, выходного высоковольтного делителя 5 напряжения обратной связи, состоящего из последовательно соединенных стабилитронов 6 в верхнем плече и резистора 7 обратной связи в нижнем плече, электронньгх ключей 8, и дешифратора 9 и шин 10 дискретного управления выходным напряжением. 5стройство работает следующим образом. Входное напряжение постоянного тока поступает на выход устройства через регулирующий элемент. В зависимости от величины напряжения обратной связи, которое снимается с резистора 7 обратной связи и поступает па один вход компаратора 2,и величины напряжения, снимаемого с резистора 7 обратной связи, устанавливаеася заданное напряжение на выходе устройства. Регулирующий элемент 1 совместно с компаратором 2 представляют собой стабилизатор компенсационного типа. При подаче на шины 0 диксретного управления команды управления с омощью дешифратора 9 включаются пределенные электронные ключи 8, которые игунтируют соответствующие стаилитроны и резисторы делителя 4 порного напряжения.

31

В результате шунтирования указанных элементов изменяется дискретно коэффициент передачи делителя 4 опорного напряжения и выходного высоковольтного делителя 5 напряжения и, следовательно, изменяется выходное напряжение.

Алгоритм работы делителя 4 опорного напряжения и выходного высоковольтного делителя 5 напряжения,имеющих N переключаемых ступеней(N шин дискретного управления и П ячеек стабилизации, состоящих из стабилитронов 6, выражается уравнением .

При этом напряжение на каждом последующем стабилитроне 6, начиная от резистора 7 обратной связи, увеличивается в 2 раза и определяется выражением

U6-.U6H2%где U.fi падение напряжения на стабилитроне 6 Г) й ячейки стабилизации;

(}- - падение напряжения на стабилитроне 6 первой ячейки стабилизации.

Падение напряжения на резисторах делителя 4 опорного напряжения опреJ44

деляется разбросом напряжения стабилизации стабилитронов (отклонение от заданной номинальной величины) и аналогично напряжению стабилизации на стабилитронах, т.е.

4U6.« uiJ-2.

Параметры стабилитронов 6 и реэисторов делителя 4 опорного напряжения выбраны таким образом, чтобы при включении электронных ключей 8 изменение выходного напряжения осуществлялось в основном за счет стабилитронов 6, а за счет резисторов ослабление сигнала происходило только на величину возможного технологического разброса напряжения стабилизации стабилитронов .

Применение в предлагаемом устройстве схемы обратной связи с дискретно регулируемым опорным и выходным напряжениями обратной связи, выЛолненной на резисторах и стабилитронах, позволяет повысить степень стабилизации выходного напряжения пропорционально отношению выходного(напряжения устройства к величине опорного напряжения. Увеличение стабильности может составлять от единиц до

десятков децибел.

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий элемент, включенный между входными и выходными клеммами, и компаратор, у которого первый вход соединен с источником опорного напряжения через первый делитель напряжения, второй вход - с выходом второго многоступенчатого делителя выходного напряжения, а выход - с входом управления регулирующего элемента, при этом ячейки второго многоступенчатого делителя напряжения шунтированы электронными ключами, вход управления которых соединен с выходом дешифратора, а вход дешифратора соединен с шинами дискретного управления выходным напряжением, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения, первый делитель напряжения выполнен многоступенчатым резистивньи, второй многоступенчатый делитель напряжения выполнен на стабилитронах в цепи верхнего плеча и на резисторах в цепи обратной связи, при этом управляемые электронные клю- и чи вьшолнены с двумя выходами, у (Л которых один выход соединен со стабилитроном второго многоступенчатого делителя напряжения, а другой выход - с соответствующим резистором Q первого многоступенчатого делителя напряжения.