Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1986 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть исполь зовано в системах электропитания.

Цель изобретения - повьшение КПД стабилизатора.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения на фиг. 2 - один из вариантов выпол нения блока управления.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения содержит два силовых ключа 1 и 2, соединенных попарно с конденсаторами 3 и 4 в две последовательные цепи, включенные параллельно между собой, блок 5 регулирования напряжения на конденсаторах (ВРНК), выполненный в виде многообмоточного дросселя 6 с обмотками 7-9. Обмотка 9 дросселя 6 через диод.10 подключена к выходу стабилизатора, а обмотки 7 и 8 подключены, соответственно, через ключи 11 и 12 управления к конденсаторам 3 и 4,

Блок 13 управления входом 14 соединен с выходом 15 стабилизатора, а выходами 16-19 - с управляющими входами силовых ключей 2 и 1 и ключе 12 и П управления соответственно. Блок 13 управления содержит узел 20 сравнения, входом 21 подключенный к входу 14 блока, входом 22 - к выходу источника 23 эталонного напряжени а выходом к управляющему входу 24 широтно-импульсного модулятора 25. Генератор 26 выходом подключен к входу счетного триггера 27 и синхронизирующему входу 28 пшротно-импульс- ного модулятора 25. Прямой выход 29 счетного триггера 27 подсоединен к выходу 16 блока и входу 30 логическо |го элемента И 31, а инверсный выход 32 счетного триггера 27 подсоединен к.выходу 17 блока и вхоДу 33 логического элемента 34, Выход широтно- импульсного модулятора 25 подключен к входам 35 и 36, соответственно, логических элементов И 31 и 34, выходы которых соответственно подсоединены к выходам 18 и 19 блока.

Стабилизатор работает следующим образом.

Сигналы выходов 16 и 17 блока 13 управления переключают в противофазе с постояйной частотой силовые ключи 1 и 2, Конденсаторы поочерёдно включаются между входом и выходом стаби-

10

, 15

20

246072

лизатора. При этом напряжение на выходе определяется как разность напряжения на входе стабилизатора и напряжения на подключенном конденсато- 5 ре, который заряжен встречно напряжению на входе стабилизатора. Таким образом, для стабилизации напряжения на выходе необходимо регулировать напряжение на конденсаторах в соответствии с изменением входного напряжения, что осуществляется с помощью блока 5 регулирования напряжения на конденсаторах.

Заряд конденсаторов 3 и 4 происходит током, протекающим через них в нагрузку, на интервале подключения конденсаторов между входом и выходом стабилизатора, а разряд конденсаторов 3(4) происходит на интервале отключения их от входа стабилизатора. При этом конденсатор 3(4) подключается на некоторое время через ключ 11(12) управления к обмотке 7(8) дросселя, разряжается и часть его энергии передается в дроссель. Изменяя время подключения конденсатора к дросселю, можно изменять величину его разряда. , Когда ключи 11 ( 2) управления закрыты, энергия дросселя передается на выход через обмотку 9 и диод 10. Г. выхода 15 стабилизатора по входу 14 сигнал поступает в блок 13 управления, где формируются ямпульсные сигналы выходов 18 и 19, поступающие на ключи 12 и 11 управления.

Предлагаемый стабилизач ор обеспечивает более Воюокий КПД устройства, поскольку уменьшено количество ступеней преобразования энергии в БРНК, что повышает его КПД, а значит и КПД всего стабилизатора.

25

ЗП

35

40

Формула изо

р е т е н и я

1. Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий две идентичные цепи из соединенных последовательно силового ключа и конденсатора, подключенные параллельно друг другу и включенные между входным и выходным вьшодами стабилизатора, блок регулирования напряжения на конденсаторах, включающий ключи управленияJ, блок управления с широт- но-импульсным модулятором, подсоединенный входом к выходу стабилизатора, а противофазными выходами управления и выходами широтно-импульсного модулятора - к управляющим входам силовых ключей и ключей управления соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, .блок ре- гулирова:ния напряжения на конденсаторах выполнен в виде многообмоточного дросселя, две обмотки которого через указанные ключи управления подключены к конденсаторам, а третья через диод - к выходным выводам,

2. Стабилизатор но п. 1, о т - ,л и ч а ю щ и и с я тем, что блок управления выполнен на генераторе, источнике эталонного напряжения, узле сравнения, в котором первый вход подключен к входу блока, а второй - к выходу источника эталонного напряжения, широтно-импульсном модуляторе, управляющий вход которого подсоедиРедактор Н. Тупица

Составитель А, Колоколкин

Техред э.Чижмар Корректор И. Муска

Заказ 3999/41 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

46072

нен к выходу узла сравнения, а информационный выход - к выходу генератора, первом и втором логических элементах И, первые входы которых под5 ключены к выходу широтно-импульсного модулятора, второй вход первого логического элемента И подключен к прямому выходу счетчика триггера, а второй вход второго логического элеменtO та И - к инверсному выходу счетного триггера, прямой и инверсный выходы счетного триггера соединены с противофазными выходами управления блока для управления силовыми ключами, а

15 выходы логических элементов И - с соответствующими противофазными выхода- Iи широтно-импульсного модулятора блока для упр вления ключами управления.

Фиг,2

Изобретение относится к стабилизированным источникам постоянного напряжения. Целью изобретения является повышение КПД. Цель достигается тем, что сигналы с выходов 16 и 17 блока 13 управления переключают в противофазе силовые ключи 1 и 2. Конденсаторы 3 и 4 поочередно включаются между входом и выходом стабилизатора. Напряжение на выходе определяется как разность напряжения на входе стабилизатора и напряжения на конденсаторе . Для стабилизации напряжения регулируют напряжение на конденсаторах в соответствии с изменением входного напряжения с помощью блока 5, выполненного на многообмоточном дросселе 6 и ключаз: 11 и 12 з.п. ф-лы, 2 ил. с S (Л