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

112

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в импульсных стабилизаторах напряжения постоянного тока, применяем1э х для питания различных электронных устройств с дифференциальной нагрузкой, требующих два разнополярньгх источника питания с общей шиной, в частности интегральных операционных усилителей и является усовершенствованием устрой- ства по авт. св. № 909667,

Цель изобретения - улучшение мас- сообъенных показателей импульсного стабилизатора постоянного разнополяр- ного напряжения.

На чертеже изображена электрическая схема устройства.

Импульсный стабилизатор постоянного разнополярного напряжения имеет перезарядный конденсатор и комму- тирующий диод 2,, включенные последовательно, а вместе - паралл1эльно регулирующему элементу 3,, и входы пер- Вой формирующей цепи 4, состоящей из последовательно соединённых дросселя 5, диода 6 и накопительного конденсатора 7. Катод диода 6 подключен к выходному вьшоду положительной полярности, а катод коммутирующего диода 2, подключен к общей шине преобразовате- ля.

Чувствительные элементы 8 и 9 и источники 10 и 11 опорного напряжения включены попарно роследовательно и параллельно выходам преобразователя при этом их общие точки соединены и подключены к общей шине. Выводы источников 10 и П опорного напряжения и чувствительные элементы 8 и 9 через соответствующие суммирующие устройства 12 и 13 подключены к входам соот- ветствуюш тх компараторов 14 и 15, выходы которых подключены к входам ES- триггера 16. Выход RS-триггера 16 подключен к входу регулирующего элемента 3. Катод диода 17 второй формирующей цепи 18 соединен с анодом ком- ryтиpyющeгo диода 2,. а анод - с выходным выводом отрицательной полярности и через накопительный конденсатор I9 с общей шиной.

Обмотки двухобмоточного входного дросселя 20 включены последовательно причем их общая точка соединена с входным вьшодом, второй вьшод первой обмотки соединен с коллектором регу- лирующего транзистора 3 и входом Первой формирующей цепи. Свободный вьшод второй обмотки подключен к кол

5 Q

5

0

5

5 : ,2

лектору перемагничивающего транзистора 21, эмиттер которого соединен с общей Епиной, а база через ограничительный резистор 22 подключена к коллектору регулирующего транзистора 3,

Им 1ульсный стабилизатор постоянно-- го разнополярного напряжения работает следующим образом,

В первый момент после включения регулирующий транзистор 3 заперт. При этом происходит заряд емкости перезарядного конденсатора 1 по цепи: внешний источник, вторая обмотка входного дросселя 20, перезарядный конденсатор 15 коммутирующий диод 2, общая шина. Одновременно происходит заряд накопительного конденсатора 7 первой формирующей цепи 4 до уровня стабилизации по цепи; внешний источник, вторая обмотка входного дросселя 20, обмотка дросселя 5 и диод 6 в первой формирующей цепи 4, Дроссель 5 служит, для обеспечения более быстрого заряда перезарядного конденсатора 1, а следовательно, и более высокого уровня его заряда по сравнению с уровнем заряда накопительного конденсатора 7. Для сравнения измеренного выходного напряжения чувстви - тапышм элементом 8 с напряжением источника 10 опорного напряжения служит суммирующее устройство 12, Для усиления рассогласования с выхода суммирующего устройства 12 служит компаратор 14, который срабаты- . вает при достижении напряжения на по ложит1 льном выходе уровня стабилизации и переводит RS-триггер 16 в новое устойчивое состояние. До этого момента перемагничивающий транзистор 21 открыт током входной цепи через вторую обмотку входного дросселя 20 и ограничительный резистор 22, При этом происходит перевод рабочей точки сердечника двухобмоточного дросселя 20 по петле гистерезиса в направлении, которое условно будем считать, обратным (в крайнее нижнее положение, близкое к.насьщению). При этом заряд перезарядного конденсатора 1 и накопительного конденсатора 7 происходит от на1тршкения, как минимум в два раза превьппающего напряжение входной сети за счет появления напряжения на второй обмотке входного дросселя 20, когда по его первой обмотке протекает ток перемагничивания, Это позволяет получить выходное напряжение на выходах стабилизированного преобразо

вателя почти вдвое большим, чем напряжение бортовой сети.

После достижения выходным напряжением положительной полярности уровня стабилизации RS-триггер 16 откры- вает транзистор 3, который в свою очередь закрьшает перемагничивающий транзистор 21. Начиная с этого мо мента, заряд, накопленный в переза- рядном конденсаторе Г, начинает пере текать в накопительный конденсатор 19 второй форьй рукщей цепи 18 по цепи: открытый регулирующий транзистор 3, общая шина, накопительный конденсатор 19 и диод 17 второй формирующей цепи 18.

Так как напряжение на перезарядном конденсаторе превьппает напряжени урьвня стабилизации, емкости перезарядного конденсатора 1 и накопительного конденсатора 19 выбраны такими, что разряд перезарядного конденсатора 1 обеспечивает заряд накопительного конденсатора 9 до уровня стабилизации. В это же время происходит накопление электрической энергии во входном дросселе 20 и намагничивание же- jje3a его сердечника. Раб(чая точка по петле гистерезиса переходит за время цикла заряда накопительного конденсатора 19 ъ прямом направлении и достигает крайнего верхнего положе

ния, близкого к насьпцению материала сердечника.

Чувствительный элемент 9 служит для замера величины напряжения отриСоставитель Ю. Опадчий Редактор Н. Тупица Техред Э.Чшкмар Корректор Л. ПилиJIeнкo

Заказ 3999/41 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий и3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

цательной полярности на выходе преобразователя, источник I1 опорного напряжения, форм1фует напряжение опоры. Суммирующее устройство. 13 служит для сравнения выходного напряжения отрицательной полярности с напряжением опоры. При достижении выходным напряжением отрицательной полярности уровня стабилизации происходит срабатывание компаратора 15, который переводит КЗ-триггер 16 в новое устойчивое состояние, ES-триггер 16 в свою очередь закрьшает регулирующий транзистор 3. Далее цикл работы стабили- зированного преобразователя повторяется.

Формула изобретения

20

Импульсный стабилизатор постоянного разнополярного напряжения по авт. св. № 909667, отличающий- с ,я тем, что, с целью улучшения массообъемных показателей, в него

25 введены перемагничквающий транзистор и ограничительный резистор, а входной дроссель снабжен дополнительной обмоткой, причем обмотки входного дросселя включены последовательно,

2Q коллектор перемагничивающего транзистора через дополнительную обмотку входного дросселя соединен с вход- ным вьшодом, эмиттер подключен к 067 щей шине, а база через ограничительный резистор подсоединена к входу

35

первой формирующей цепи.

Изобретение относится к импульсным стабилизаторам постоянного разно- полярного напряжения. Целью изобретения является улучпюние массообъ- емных показателей. Цель достигается тем, что в схему введены перемаг- ничивающий транзистор 21 и ограничительный резистор 22, а входной дроссель 20 снабжен дополнительной обмоткой. До достижения выходным напряжением уровня стабилизации транзистор 21 открыт током через вторую обмотку дросселя 20 и резистор 22. При этом заряд перезарядного конденсатора 1 и конденсатора 7 происходит от напряжения, в два papa превышающего напряжение входной сети за счет по- явления напряжения на второй обмотке входного дросселя 20, когда по его первой обмотке протекает ток пере- магничивания. После достижения уровня стабилизации транзистор 21 за- . крьгаается и начинает заряжаться накопительный конденсатор 19. Рабочая точка по петле гистерезиса сердечника дросселя переходит за время цикла заряда конденсатора 1 и конденсатора 19 из крайнего нижнего положения в крайнее верхнее, близкое к насыщению материала сердечника, что позволяет уменьшить массообъеьшые характеристики. 1 ил. (Л С