Импульсный стабилизатор Советский патент 1986 года по МПК G05F1/56 

п

- 124

tuiH 7 изменяет свое состояние и импульс с генератора 5 поступает на отчетный вход второго разряда счетчика 11 или 12. На вход первог О разряда счетчика 11 или 12 поступает тактовый импульс. Опережение импульсом с выхода счетчика 11 импульса с выхода счетчика 12 увеличится или т еньшит- ся на время Т , т.е. длительность 1шчпульса на выходе триггера 10 увеличится или Уменьшится на врекя Т,, что вызовет увеличение или уменьшеИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработка источников вторичного электропитания радиоэлектронной ап- паратуры широкого применения.

Цель изобретения - упрощение импульсного стабилизатора.

На чертеже изображен а блок-схема импульсного стабилизатора.

Импульсный стабилизатор содержит регулирую1Ц11Й элем ент 1 , преобразователь 2 с фильтром, комларатор 3, уси 1П1тель 4, тактовый генератор 5,пер- ный и второй коммутаторы 6 и 7, первый, второй и третий триггеры 8-10, первый и второй счетчики 11 и 12j певый и второй ключи 13 и 14 и источник 15 эталонного сигнала.

Рабочий вход регулирующего элемента 1 является входом устройства, управляющий вход соединен с выходом усилителя 4, а вглход - с входом преобразователя 2 с фильт зом, выход которого подключен к выходу устройства и к первому входу компаратора 3, второй в.ход которого соединен с выходом источника 15 эталонного сигнала. Прямой и инверсный выходы компаратора 3 соединены с управляющими входами первого и второго ключей 13 и 14 с оответственно, выходы которых под- гслючены к входам установки в 1 первого и второго триггеров 8 и. 9. Вы- ход тактового генератора. 5 подк.шочен : рабочим входам первого и второго ;омпараторов 6 и 7, управляю1цие входы которых соединены с прямыми выходами первого и второго триггеров 8 и 9 соответственно. Первый выход

08

нив выходного напряжения в зависимости от знака рассогласования. ;;сли к моменту появления следующего импульса на выходе счетчика 11 уровень вы- ходкого напряжения по-прежнему отличается от заданного, процесс повторится , в счетчик 11 или 12 будет снова добавлена 1, т.е. опережение еше увеличится или уменьшится, что .приведет к соответствующему изменению выходного напряжения . I ил.

первого коммутатора 6 соединен со счетным входом первого разряда первого счетчика 11,а второй выход - со счетным входом второго разряда э того

5 же счетчика и с входом установки в . первого триггера 8. Первьш выход второго коммутатора 7 соединен со счетным входом первого разряда вто- : рого счетчика 12, а второй выход 0i со счетньм входом второго ра:зряда этого же счетчика и с входом установки в О второго триггера 9. . Выход -переполнения первого счетчика 11 соединен с рабочим входом

15 первого ключа 13 и с входом установ- ки в 1 третьего триггера Ю, а

. }зьгход переполнения второго счетчика 12 - с рабочим входом второго ключа 14 и с входом установки в О

20-третьего триггера 10, выход которого подключен к входу усилителя 4.

5 сТройство работа.ет следующим образом.

25 В исходном состоянии на выходе источника 15 эталонного сигнала установлен требуемый уровень стабилиза- : дни,, счетчир; 11 заполнен, например, наполовину, а счетчик 12 и все триг30 геры установлены в на выход устройства подано напряжение питания. При этом рабочие входы коммута- торов 6 и 7 соединены с их первыми выходами.

Пусть выходное напряжение стабили35

затора разно заданному, тогда еди- ничные сигналы на выходах компаратора отсутствуют и, следовател-ьно,ключи 13 н 14 закрыты.

3124

Тактовые импульсы с выхода генератора 5 синхронно поступают через коммутаторы 6 и 7 на счетные входы первых разрядов счетчиков- 11 и 12, в результате на выходах переполнения этих счетчиков появляются импульсы с периодом Т° 2 TO. Поскольку в исходном состоянии счетчик 11 был наполовину заполнен, импульсы на его

выходе опережают импульсы на выходе счетчика 12 на время Т°/2. В результате на выходе триггера 10 формируются прямоугольные управляющие импульсы длительностью Ту Т°/2 с периодом Т°.

Усиленные усилителем 4 эти импульсы поступают на управляющий вход регулирующего элемента 1. Если при этом выходное напряжение равно заданному, устройство продолжает работать в описанном режиме.

Пусть выходное напряжение стабилизатора уменьшается. В этом случае возникает единичный сигнал.на прямом выходе компаратора 3, ключ 13 открывается и очередной импульс переполнения счетчика 11 проходит через это ключ, устанавливая триггер 8 в 1. Вследствие этого коммутатор 6 изменяет свое состояние и очередной импульс свыхода генератора 5 поступает на счетный вход второго разряда счетчика 11, а также на нулев ой вход триггера 8, возвращая тем самым коммутатор 6 В- исходное состояние.

Таким образом, один из тактовых импульсов поступает на вход первого .разряда счетчика 12 и на вход второг разряда счетчика 11. В результате опережение импульсом с выхода счетчика 11- импульса с выхода счетчика 12 увеличивается на время Т, т.е. длительность импульса увеличивается на время TO, что вызывает увеличение выходного напряжения.

- Если к моменту появления следую- щего импульса на выходе счетчика 11 требуемый уровень выходного напряжения по-прежнему не до-стигнут, в счетчик 11 аналогично описанному снова вводится дополнительная (в сравнении со счетчиком 12) 1, т.е. опережение, а следовательно, и длительность импульса увеличивается еще на время TO и т.д.

При достижении выходным напряже- нием заданного уровня после К описанных циклов ключ 13 закрывается и устройство продолжает формировать уп

o

5

0

0

0

2084 равляющие импульсы длительностью Ту Т°/2+КТо обеспечивающие- поддержание требуемого уровня выходного напряжения.

Если выходное напряжение меньше заданного, единичный сигнал появляется на инверсном выходе компаратора 3, открывается ключ 14 и добавочные импульсы аналогично описанному поступают .в счетчик 12, вследствие чего опережение импульсами с выхода счетчика 11 импульсов с выхода счет- чика 12 убывает, т.е. величина Т уменьшается, что приводит к уменьшению выходного напряжения. Этот .процесс продолжается до тех пор, пока выходное напряжение не достигнет заданного уровня. После этого на обоих выходах компаратора 3 появляется нулевой сигнал и изменение длительности управляющих импульсов прекра- щается.

Таким образом, устройство обеспе-, чивает стабилизацию сигнала более простыми техническими средствами, причем точность стабилизации может быть сколь угодно высокой.

Если сигнал источника 15 изменяется во времени, выходной сигнал воспроизводит это -изменение.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор, содержащий регулирующий элемент, преобразователь с фильтром, тактовый генератор, два счетчика, два ключа и усилитель, выходом подключенный к управляющему входу регулирующе го элемента, включенного между входными клеммами и входом пр.еобразователя с фильтром, выход которого подсоединен к выходным клеммам, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены два коммутатора, три триггера,, компаратор и источник эталонного сигнала, подключенный выходом к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходными клеммами, а прямой и инверсный выходы - с управляющими входами первого и второго ключей, выходы которых соединены с входами установки в 1 первого и второго триггеров, а входы объединены соответственно с входами установки в 1 и О третьего триггера, подключенного выходом к входу усилителя, и соединены с выходами перепол12412084нения первого и второго счетчиковдйнены соответственно со счетными

соответственно, выход тактового ге- входами первого и второго разрядов

иератора соединен с рабочими входамипервого и второго счетчиков, кроме

первого и второго коммутаторов, уп- того, вторые выходы первого и второравляющие вкоды которых подключены кго коммутаторов соединены с входами

прямым выходам первого и второгоустановки в О первого и

триггеров, первый и второй выходывторого триггеров соответствен-.

первого и второго коммутаторов сое- о.

Изобретение относится к области стабилизированных источников питания. Целью изобретения является упрощение импульсного стабилизатора. Цель достигается тем, что стабилизация напряжения происходит следующим образом. При отклонении вьпсодно-го напряжения от заданного на прямом или инверсном выходе компаратора 3 появляется сигнал 1, ключ 13 или 14 открывается и импульс со счетчика 11 устанавливает триггер 8 в единичное состояние. В результате коммутатор 6 ISD 4; ю о 00