Управляемый стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электролитания электронной аппаратуры, в частности вычислительных устройств.

Цель изобретения - уменьшение длительности переходных процессов при программном дискретном управлении выходного напряжения.

На фиг. 1 изображена блок-схема управляемого стабилизатора постоянного напряжения; на фиг. 2 - электрическая схема управляемого фильтра.

Управляемый стабилизатор постоянного напряжения содержит блок 1 стабилизации, цепь 2 регулировки выходного напряжения, управляемый фильтр 3. Первый и второй выходные выводы блока 1 стабилизации являются выходами 4 и 5 стабилизатора, первый выходной вывод 4 и вход управления блока 1 стабилизации соединены соответственно с входом 6 и выходом 7 цепи 2 регулировки выходного напряжения, первый и второй управляюа1,ий входы которой являются первым 8 и вторым 9 управ- ляюш,ими входами стабилизатора и соединены соответственно с первым 10 и вторым

11управляющими входами фильтра, первь й

12и второй 13 входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходными выводами блока 1 стабилизации.

Управляемый фильтр 3 содержит конденсаторы 14-17 (с первого по четвертый) и ключи 18-26 (с первого по девятый). Управляющие входы ключей с первого 18 по щестой 23 соединены с первым управляющим входом 10 фильтра, первые выходы ключей с первого 18 по третий 20 соединены с первым входом 12 фильтра 3, вторые выходы ключей с четвертого 21 по шестой 23 - с вторым входом 13 фильтра 3 и первым выводом четвертого конденсатора 17, а первые выходы - с вторыми выходами ключей с седьмого 24 по девятый 26 и первыми выводами конденсатора с первого 14 по третий 16, второй вывод первого конденсатора 14 соединен с первыми выходами ключей с первого 18 по третий 20, вторые выходы каждого из которых соединены соответственно с первыми выходами ключей с седьмого 24 по девятый 26 и вторыми контактами конденсаторов с второго 15 по четвертый 17.

Цепь 2 регулировки выходного напряжения содержит два резистора 27 и 28 и два ключа 29 и 30, причем управляющие входы первого 29 и второго 30 ключей соеди- вень соответственно с первым 8 и вторым 9 управляющими входами цепи 2 регулировки, а первые - с первым и вторым выводами первого резистора 27, первый вывод которого соединен с первым выводом второго резистора 28, второй вывод которого является входом 6 цепи регулировки, выход 7 которой соединен с вторыми выходами первого 28 и второго 30 ключей.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Устройство работает следующим образом.

При поступлении управляющего сигнала на второй управляющий вход 9 стабилизатора в цепи 2 регулировки выходного напряжения замыкается второй ключ 30. При этом на выходах 4 и 5 блока 1 стабилизации устанавливается максимально выходное напряжение. Одновременно по этому же управляющему сигналу в управляемом фильтре 3 замыкаются ключи с седьмого 24 по девятый 26 и соединяют последовательно конденсаторы с первого 14 по четвертый 17, которые через первый 12 и второй 13 входы управляемого фильтра 3 оказываются подключенными параллельно выходам 4 и 5 блока 1 стабилизации. При этом суммарное напряжение на конденсаторах 14-17 фильтра 3 будет равно U - максимальному напряжению на выходе блока 1 стабилизации, а на каждом из них -, г де N - число конденсаторов.

При поступлении управляющего сигнала на первый управляющий вход 8 стабилизатора в цепи 2 регулировки выходного напряжения 2 замыкается первый ключ 29 и на выходах 4 и 5 блока стабилизации устанавливается минимальное выходное напряжение. Так же, как и в первом случае, управляющий сигнал поступает на первый управляющий вход 10 управляемого фильтра 3, в котором при этом замыкаются ключи с первого 18 по шестой 23 и соединяют конденсаторы с первого 14 по четвертый 17 параллельно. При этом выходное напряжение уменьшится в N раз.

Дискретное изменение выходного напряжения на выходе источника питания переключением конденсаторов 14-17 управляемого фильтра 3 позволяет уменьшить время переходного процесса установления выходного напряжения, которое в данном случае будет определяться практически только временем срабатывания ключей с 18-26 и постоянной времени распределенных емкости и индуктивности шин питания, что составляет десятки микросекунд. В то же время в стабилизаторах юстоянного напряжения с обычным емкостнЕям фильтром время переходного процесса колеблется от единицы до сотен миллисекун.а.

Кроме того, изменение выходного напряжения стабилизатора переключением конденсаторов, подключенных параллельно выходу блока стабилизации, обеспечивает безразрывное переключение выходного напряжения, что важно в случае, когда нагрузкой стабилизатора является вычислительное устройство, в состав которого входят блоки памяти.

Таким образом, предложенное изобретение, за счет обеспечения безразрывного переключения выходного напряжения и дискретного изменения выходного напряжения переключением конденсаторов выходного сЬильтоа. 1юзво. 1яет зпачите. уменынить

время переходного процесса установления выходного напряжения стабилизатора при переключениях с одного выходного напряжения на другое.

Формула изобретения

1. Управляемый стабилизатор постоянного напряжения, содержащий блок стабилизации и цепь регулировки выходного напряжения, первый и второй выходной вывод блока стабилизации соединены с выходными выводами, первый выходной вывод и вход управления блока стабилизации соединены соответственно с входом и выходом цепи регулировки выходного напряжения, первый и второй управляющий входы которой подсоединены к клеммам для подключения блока программного дискретного управления, отличающийся тем, что, с целью

ветственно первым и вторым управляюицт входам цепи регулировки выходного напряжения, вторые выводы первого и второго ключей соединены соответственно с первым и вторым выводами первого резистора, первый вывод которого соединен с первым выводом второго резистора, второй вывод которого подключен к выходу цепи регулировки выходного напряжения, первые выводы первого и второго ключей соединены между собой и соединены с входом цепи регулировки выходного напряжения, а управляемый фильтр содержит конденсаторы с первого по четвертый и ключи с первого по девятый, причем управляющие входы 15 ключей с первого по шестой соединены с первым управляющим входом управляемого фильтра, первые выводы ключей с первого по третий соединены с первым входом управляемого фильтра, первые выводы ключей с четвертого по шестой - с

уменьшения длительности переходных процес- 20 вторым входом управляемого фильтра и персов при программном дискретном управле- выводом четвертого конденсатора, а вто- нии, в него введен управляемый фильтр,выводы - соответственно с первыми

первый и второй входы которого соединены выводами ключей с седьмого по девятый соответственно с выходом регулирующего эле- первыми выводами конденсаторов с пер- мента и общей шиной, а первый и второй третий второй вывод первого конуправляющие входы соответственно с первой и второй клеммами для подключения блока программного дискретного управления.

2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что цепь регулировки выходного

денсатора соединен с первыми выводами ключей с первого по третий, вторые выводы каждого из которых соединены соответственно с вторыми выводами конденсаторов с второго по четвертый и вторыми выводами

напряжения содержит два резистора и два 30 ключей с седьмого по девятый, управляю- ключа, причем управляющие входы перво- щие входы которых соединены с вторым го и второго ключей подключены к соот- управляющим входом управляемого фильтра.

ветственно первым и вторым управляюицт входам цепи регулировки выходного напряжения, вторые выводы первого и второго ключей соединены соответственно с первым и вторым выводами первого резистора, первый вывод которого соединен с первым выводом второго резистора, второй вывод которого подключен к выходу цепи регулировки выходного напряжения, первые выводы первого и второго ключей соединены между собой и соединены с входом цепи регулировки выходного напряжения, а управляемый фильтр содержит конденсаторы с первого по четвертый и ключи с первого по девятый, причем управляющие входы 5 ключей с первого по шестой соединены с первым управляющим входом управляемого фильтра, первые выводы ключей с первого по третий соединены с первым входом управляемого фильтра, первые выводы ключей с четвертого по шестой - с

0

0 вторым входом управляемого фильтра и пер выводом четвертого конденсатора, а вто- выводы - соответственно с первыми

денсатора соединен с первыми выводами ключей с первого по третий, вторые выводы каждого из которых соединены соответственно с вторыми выводами конденсаторов с второго по четвертый и вторыми выводами

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания электронной аппаратуры, в частности вычислительных устр-в. Цель изобретения - уменьшение длительности переходных процессов при программном дискретном управлении выходного напряжения. В схему стабилизации введен управляемый фильтр, выполненный на конденсаторах 14- 17 и ключах 18-26. Цепь регулировки выполнена на резисторах и двух ключах. Время переходного процесса практически определяется только временем срабатывания ключей 18-26 и постоянной времени распределенных емкости и индуктивности шин питания. Это составляет десятки микросекунд. Цепь регулировки обеспечивает безразрывность переключения выходного напряжения. Это важно при питании вычислительных устр-в, в состав которых входят блоки памяти. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ОО ГС СП 4 СХ) Фиг. 2

Фб/г. /