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

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания. Цель изобретения - повышение КПД при одновременном улучшении статичес кой и динамической точности выходног напряжения. На чертеже приведена схема импуль сного стабилизатора постоянного напряжения. Устройство содержит первый импуль сньш регулятор 1 на последовательно соединенных ключевом элементе 2 и DL-фильтре 3, подключенных к входным и выходным выводам стабилизатора, первый блок 4 управления,выходом соединенный с управляющим входом ключевого элемента 2 первого импульсногорегуля тора 1,а входом- с выходом первого сравнивающего элемента 5, второй импульсный регулятор 6 на основе последова тельно соединенных ключевого регулирующего элемента 7, DL-фильтра 8 и измерительного преобразователя 8 тока, подключенных к входным и выходны выводам, управляющий вход ключевого элемента 7 второго импульсного регулятора 6 соединен с выходом второго блока 9 управления, вход которого со единен с выходом второго сравнивающе го элемента 10, входы первого сравни вающего элемента 5 соединены соответ ственно с выходным выводом и источни ком 11 эталонного напряжения, входы второго сравнивающего элемента 10 соединены соответственно с выходом измерительного преобразователя 8 тока и выходом резистивного делителя 12 напряжения, соединенного с общей шиной и выходом первого сравнивающег элемента 5, причем конденсатор 13 подключен к выход -i резистивного делителя 12 и первого сравнивающего элемента 5, .а регулируюащй элемент 7 второго импульсного регулятора 6 выполнен реверсивным на транзисторах 14 и 15 и диоде 16, Устройство работает следующим образом. Мощный низкочастотный импульсный регулятор 1 работает с большой величиной пульсаций и выходном напряжении на низкой частоте, следовательно, с высоким КПД и малыми габаритами сглаживающег:о фильтра. Через импульсный регулятор 1 проходит большая часть тока нагрузки. За счет действия отри8962дательной обратной связи по напряжению на выходе импульсного регулятора устанавливается среднее напряжение, отличающееся от эталонного на величину статической ошибки импульсного регулятора 1, при этом на выходе сравнивающего элемента 5 формируется сигнал ошибки, содержаш 1Й переменную (из-за наличия низкочастотных пульсаций) и постоянную составляющие, на него оказывает влияние только постоянная составляющая сигнала ошибки. Переменная составляющая сигнала ошибки и нескомпенсированная импульсным регулятором 1 постоянная составляющая сигнала оигибки вьщеляются резистивным делителем 12 напряжения, верхний резистор которого зашунтирован конденсатором 13, и поступают на вход сравнивающего элемента 10 высокочастотного маломощного импульсного регулятора 6, Импульсный регулятор 6 работает на повышенной частоте с высоким быстродействием, позволяющим ему вырабатывать токовьш сигнал, компенсирующий указанные переменную и постоянную составляюшд е сигнала ошибпульсаций выходного напряжения и улучшению динамической и статической точности, Так как через импульсньй регулятор 6 проходит меньшая часть тока нагрузки, то КПД всего устройства практически определяется величиной КПД импульсного регулятора 1, Выполнение импульсного регулятора 6 реверсивным позволяет снизить его мощность до величины, определяемой амплитудой пульсаций тока дросселя DL-фильтра 3, При пололштельном сигнале рассогласования на выходе сравнивающего элемента 5 Еиротно-модулированные импульсы поступают на транзистор 14, транзистор 15 заперт и импульсный регулятор 6 осуществляет передачу энергии с входа на выход устройства. При отрицательном сигна.пе рассогласования на выходе сравнивающего элемента 5 наоборот транзистор 14 заперт, а на транзистор 15 поступают широтно-модулированные импульсы, осуществляющие отбор энергии с выхода устройства на вход г. При возникновении колебаний в им55 пульсном регуляторе 1 на основной и брлее низких субгармониках эти колебания проявляются в сигнале ошибки на выходе сравнивающего элемента 5 и компенсируются токовым сигналом высокочас тотного импульсного регулятора 6, что улучшает устойчивость стабилизатора. ормула изобретения Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий первый импульсный регулятор на основе последовательно соединенных ключевого элетмента и DL-фильтра, входом и выходом подключенный к входному и выходному выводам стабилизатора, управляющий вход ключевого элемента первого импульсного регулятора соединен с выходом цервого блока управления, вход которого соединен с выходом первого сравнивающего элемента, второй импульсный регулятор на основе последовательно соединенных ключевого регулирующего, элемента, DL-фильтра и измерительного преобразователя тока, входом, и выходом соединенный с входным и выходным выводами стабилизатора, второй блок управления, выходом под1964 ключенный к управляющему входу ключевого регулирующего элемента .второго импульсного регулятора, а входом - к выходу второго сравнивающего элемента, и источник эталонного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повьшения КПД при одновременном улучшении статической и динамической точности выходного напряжения, в него введен резистивный делитель напряжения и конденсатор, причем входы первого сравнивающего элемента соединены соответственно с выходным выводом стабилизатора и источником эталонного напряжения, а входы второго сравнивающего элемента соединены соответственно с выходом измерительного преобразователя токаи выходомрезистивного делителя напряжения, входные выводыкоторого подключенык общей шине ивыходу первого сравнивающего элемента, а конденсатор подключен межДу выходом резистивного делителя напряжения и выходом первого сравнивающего элемента.

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения является повышение КПД импульсного стабилизатора постоянного напряжения при одновременном улучшении статической и динамической точности выходного напряжения. Через импульсный регулятор 1 проходит большая часть тока нагрузки. На выходе сравнивающего элемента 5 формируется сигнал ошибки, содержащий переменную и постоянную составляющие. На регулятор 1 оказывает влияние только постоянная составляющая. Переменная и постоянная составляющие выделяются на резистивном делителе 12, верхний резистор которого зашунтирован конденсатором 13, и поступают на сравнивающий элемент 15. Сигнал и элемента 10 управляет регулятором 6, который работает на повьш1енной частоте с высоким быстродействием, позво O ляющим ему скомпенсировать переменную (Л ипостоянную составляющие ошибки. При этом КПД практически определяется величиной КПД импульсного регулятора. 1. 1 ил. еш Ю СО 00 со О5