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

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания электрорадиоаппаратуры

Целью изобретения является повышение надежности импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Структурная схема импульсного стбилизатора постоянного напряжения приведена на чертеже.

Стабилизатор содержит включенные последовательно в одну из силовых шин ключевой элемент 1 и дроссель 2 LC-фильтра, конденсатор 3, который подключен к выходным клеммам, токо- ограничительный дроссель 4, блок 5 управления, входами подключенньм к выходным клеммам, а выходом соединённый с управляющим входом ключево

го элемента 1, первый разрядный диод 6, подключенный к точке соединения ключевого элемента 1 и дросселя 2 фильтра через токоограничительный дроссель, -второй разрядный диод 7, подключенный одним вьшодом к входной клемме второй силовой шины, а вторым - к первому выводу накопительного конденсатора 8, причем точка их соединения через последовательно соединенные дополнительный дроссель 9 и развязывающий диод 10 связана с входной клеммой первой силовой шины. Импульсный стабилизатор постоянного напряжения работает следующим

Образом.

При закрытом ключевом элементе 1 ток дросселя .2 замыкается на параллельно соединенные конденсатор 3 LC- фильтра и нагрузку через диод 7 и накопительный конденсатор 8. Этот ток заряжает конденсатор 8 до некоторого напряжения с полярностью, показанной в квадратных скобках. Это напряжение через диод 6 прикладывается к токоог- раничительному дросселю 4 и в нем на- чинает нарастать ток, а ток через конденсатор 8 уменьшается, так как сумма этих токов до;Екна быть равной току дросселя 2. Через время, равное примерно четверти периода колебатель- ного контура, образованного дросселем 4 и конденсатором 8, ток в дросселе 4 нарастает до тока дросселя 2, .а ток через конденсатор 8 уменьшается до нуля, и диод 7 закрывается.

Величина индуктивности дросселя 4 и емкость конденсатора 8 выбираются такими, чтобы ток в дросселе 4 дорос

;i

до тока нагрузки до включения ключевого элемента Г.

При включении ключевого элемента диод 6 открыт и все напряжение источника питания прикладывается к дросселю 4, и ток через него и диод 6 начинает плавно уменьшаться, а ток через элемент 1 плавно увеличиваться. Диод 7 при этом уже закрыт и включение элемента 1 не сопровождается броском тока через него. При уменьшении тока дросселя 4 до нуля диод 6 закрьшается.

Включение элемента 1 сопровождает- ся также перезарядом конденсатора 8, плавно увеличивающимся от нуля током, протекающим по цепи плюсовая обкладка конденсатора 8 - диод 10-дроссель 9 элемент 1 - минусовая обкладка конденсатора 8. Через время, равное приблизительно половине периода контура, образованного конденсатором 8 и дросселем 9, конденсатор 8 перезаряжается до некоторого напряжения с

полярностью, показанной в круглых скобках. Если величина этого напряжения превышает напряжение источника питания, то откроется диод 7 и ток дросселя 19 замыкается на источник питания.

При следующем выключении ключевого элемента 1 ток дросселя 2 замыкается на конденсатор 3 и нагрузку через конденсатор 8 и диод 7, который может быть еще открыт током дросселя 19.

Выключение элемента 1 сопровождается разрядом конденсатора 8, так как вплоть до открытия диода 6 должно вьтолняться равенство

с +

1.

где i - ток разряда конденсатора 8; ток через ключевой элемент 1 ;

о in

1 - ток дросселя 2, который

можно считать неизменным во время выключения элемента 1 . При соответствующем выборе емкости конденсатора 8 напряжение на.нем за время выключения элемента 1 не успевает заметно уменьшиться, поэтому напряжение на элементе 1 меньше входного напряжения стабилизатора на величину напряжения на конденсаторе 8.

Таким образом иушульсная мощность выделяющаяся в ключевом элементе при

31

его выключении, снижена, что повышает надежность всего устройства.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенные последовательно в одну из силовых, шин ключевой элемент и дроссель LC-фильтра, конденсатор которого под ключен к выходным клеммам, блок управления, входами подключенный к выходным клеммам, а выходом соединенный с управляющим входом ключевого элемента, первый разрядный диод, одним выводом подключенный к входной клемме второй силовой шины, а вторым выводом через токоограничительРедактор Э.Слиган

Составитель А.Макаров Техред В.Кадар

Заказ 6666/4

Тираж 836Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

770744

ный дроссель подсоединенный к точке соединения ключевого элемента и дросселя LC-фильтра, второй разрядный диод, подключенный одним выводом 5 к входной клемме второй силовой шины, а вторым выводом - к первому выводу накопительного конденсатора и первому выводу разрядного диода, второй вывод которого подсоединен через

10 дополнительный дроссель к входной или выходной клемме первой силовой шины, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, второй вьшод накопительного конден15 сатора подключен к точке соединения ключевого элемента и накопительного дросселя LC-фильтра.

Корректор О. Луговая

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения является по- вьшение надежности импульсного стабилизатора постоянного напряжения. При закрытом ключевом элементе 1 ток дросселя 2 замыкается на конденсатор 3 и нагрузку через диод 7 и конденсатор 8. Напряжение на конденсаторе 8 через диод 6 прикладывается к дросселю 4, в котором начинает нарастать ток. При возрастании тока в дросселе 4 до тока дросселя 2 ток через конденсатор 8 уменьшится до нуля и диод 7 закроется. При включении элемента 1 диод 6 открыт, и все напряжение источника питания прикладывается к дросселю 4, и ток через него начинает уменьшаться. Диод 7 при этом закрыт и включение элемента I не будет сопровождаться броском тока. При этом будет происходить перезаряд конденсатора 8. При следующем включении элемента I ток дросселя 2 замкнется на конденсатор 3 и нагрузку через кон,ценсатор 8 и диод 7, который может быть еще открыт током дросселя 9. 1 ил. & (Л