Стабилизирующий преобразователь напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/56 

1334129

раэователя поддерживается на заданном что позволяет уменыиить его габариты, уровне. Возможно выполнение преобра- повысить КПД и надежность. 2 з.п. зователя на бескорпусных элементах, ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в устройствах электропитания ЦВМ и автоматики.

Цель изобретения - повьпяение надежности К1Щ стабилизирующего преобразователя напряжения.

На фиг. 1 изображена функциональная схема пре;ц1агаемого преобразователя; на фиг. 2 - осциллограммы напряжений на элементах схемы.

Предлагаемый преобразователь содержит узел 1 отрицательной обратной связи, узел 2 преобразования с ключевым режимом работы и датчиком 3 тока элеме нт ИЛИ 4, триггер 5 со счетным входом, задающий генератор 6 с формирователем 7 выходных импульсов. Входы элемента 4 соединены через компаратор на RS-триггере 8 и формирователь 9 пилообразного напряжения с выходом узла 1, через RS-триггер 10 с датчиком 3, через триггер 5 - с выходом задающего генератора 6. В задаю1Г1ИЙ генератор 6 входят также RS-триггер 11, элемент 2 И-НЕ 12, диоды 13, 4 и 15, резисторы 16 и 17, конденсаторы 18 и 19. Формирователь 9 пилообразного напряжения может содержать ключевой элемент 20, конденсатор 21, резистор 22, а узел 1 отрицательной обратной связи - делитель 23 напряжения, источник 24 эталонного напряжения, усилитель 25 ошибки с дифференциальным входом. На выводы 26 подается вспомогательное питающее напряжение. Входд ое напряжение стабилизирующего преобразователя подается на входной вывод 27. Это напряжение регулируется узлом 2, управляемым выходным сигналом элемента 4, и стабилизированное по величине, поступает на выходной вывод 28.

Стабнпизирующий преобразователь напряже}Т 1я работает следую1цим образом .

При подаче питания на вход 27 автоматически поступает питание на элементы cxeMiji управления, в том числе на выводы 26, и начинает функциопировать задаю1дий генератор 6. При этом автоколебательный режим работы триггера 11 генератора 6 обеспечивается включением в его цепи обратной связи элементов 14-17, а случайные сбои, возникновение которых возможно при появлении на обоих выходах RS- триггера сигнсша 1, устраняются по цепи: элемент 12 - диод 13 - вход S. В результате на выходе генератора ,6

вырабатываются синхроимпульсы неизменной частоты (Ug на фиг. 2), сформированные по фронтам элементом 7.

Под действием указанных импульсов на выходе триггера 5 вырабатывается

последовательность прямоугольных импульсов Uj- скважностью 2. Если сигнал с датчика 3 не превышает допустимого значения, триггер 10 устанавливается в состояние О на инверсном выходе, коммутируется ключевой элемент 20 и на выходе формирователя 9 (конденсаторе 2) вырабатывается пилообразное напряжение Uj. Последнее суммируется с напряжением

на выходе узла обратной связи U,f. Суммарное значение Ugg воздействует на вход К триггера 8 и переводит его в состояние 1 на инверсном выходе ( на фиг. 2), когда Щ становится

больше величины ,,, характерной для данного типа триггера.

В итоге на выходе элемента 4 вырабатываются импульсы и , которые воздействуют на узел 2 и изменяют его

режим работы так, чтобы при изменении напряжения на выводе 27 или тока нагрузки, подключаемой к выводу 28, выходное напряжение на выводе 28 поддерживалось на заданном уровне. ПоследНИИ зависит от разн.ости сигналов на выходе элементов 23 и 24,-в зависимости от которой соотпетственно изменяет

313

ся напряжение на выходе усилителя 25, затем - скважность импульсов Uj и и режим работы узла 2,

Если ток в цепи вход - выход превышает допустимое значение, в момент превьачения датчик 3 тока вырабатывает сигнал, под действием которого триггер 10 переводится в состояние 1 (по инверсному выходу), В результате изменяется скважность импульсов Lb (см. на фиг, 2 пунктир), соответственно - режим работы узла 1, и ток в. цепи вход - выход не превышает максимально допустимых значений,

Элемент 4 может быть снабжен дополнительными входами, на которые могут быть поданы, например, сигналы дистанционного отключения (показано на фиг. 1), дополнительной защиты от превышения выходного напряжения и т,д.

Приведенная на фиг, 1 схема соответствует случаю, когда узел 2 работает в режиме однотактной коммутации, Для случая двухтактной коммутации элементов узла 2 в состав стабилизирующего преобразователя должен быть введен второй элемент 4 (на фиг, 1 показан пунктиром),

Предлагаемый стабилизирующий пре- образоватедь может быть выполнен с применением бескорпусных элементов, например, типа 765ТМ2, 765ЛА7, 74071 4 и других, и гибридно-интегральной технологии изготовления. Включение трИ1- геров в схеме управления - в задающе м генераторе, в схеме защиты по току, в схеме формирования модулированных по ширине импульсов позволяет существенно уменьшить мощность потребления гибридно-интегральной схемы, упростить ей схемотехнику и конструкцию, повь. сить надежность, уменьшить потери на переключение за счет формирования управляюиу1х импульсов с малой длительностью фронтов и повысить частоту коммутации элементов,

В комплексе мер это позволяет в 1,5-2 раза уменьшить габариты стабилизирующих преобразователей, повысить их КПД и надежность.

Формула изобретения

I, Стабилизирующий преобразователь напряжения, содержащий между входным и выходным выводами узел преобразования с ключевым режимом работы, узел . отрицательной обратной связи, вклю- чаюи1ий д«. лител1. напряжения, входом

0

41

-,

с

5 5

0

5

0

29

подключенный к выход1гым выводам, а выходом - к первому входу усилителя ошибок, к второму входу которого подключен источник эталонного напряжения, причем выход усилителя ошибки является выходом узла отрицательной обратной связи и связан с компаратором, формирователь пилообразного напряжения, логический узел, первый вход которого подключен к выходу компаратора, второй вход - к выходу задающего генератора, а выход - к управляющему входу узла преобразования, о т л и- ч а и и с я тем, что, с целью повышения КГЩ и надежности преобразователя, в узел преобразования введен датчик тока, первый и второй триггеры, причем датчик тока связан с R-входом первого RS-триггера, счетный вход второго триггера подключен к выходу задающего генератора, к которому подключен S-вход первого RS- триггера, а выходы первого и второго триггеров подключены соответственно к третьему и четвертому входам логического узла, при этом логический узел выполнен на элементе-ИЛИ, выход узла отрицательной обратной связи связан с входом компаратора через формирователь пилообразного напряжения,

2,Преобразователь по п, 1, отличающийся тем, что компаратор выполнен на RS-триггере, R-вход которого связан с выходом узла отрицательной обратной связи через формирователь пилообразного напряжения,

а S-вход - с выходом задающего генератора,

3,Преобразователь по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что, задающий генератор выполнен на RS- триггере, выходы которого подключены к входам логического элемента 2И-НЕ, выход которого через первый диод связан с S-входом RS-триггера, между R-входом и основным выходом и S-входом и инверсным выходом подключены соответственно цепочки из параллельно соединенных второго диода и первого резистора и третьего диода и второго резистора, а между R- и S-BXO- дами включены последовательно два конденсатора, точка соединения которых подключена к,общей шине, инверсный выход RS-триггера подключен также к входу формирователя выходных импульсов j выход которого является выходом задающего генератора.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в устройствах электропитания ЦВМ и автоматики. Цель изобретения - повышение КПД и надежности преобразователя напряжения. При подаче питания на входные выводы на выходе задающего генератора 6 вырабатываются BxoS 27 синхроимпульсы, под действием которых на выходе триггера 5 появляются прямоугольные импульсы со скважностью 2. Если сигнал с датчика тока 3 не пре- : вышает допустимого значения, триггер 10 устанавливается в состояние О на инверсном выходе (в противном случае - в состояние 1). На вход R компаратора 8 воздействует суммарный сигнал с выхода формирователя пилообразного напряжения 9 и узла обратной связи , В зависимости от величины этого напряжения триггер 8 устанавливается в состояние 1 или О. В итоге на выходе логического элемента ИЛИ 4 вырабатываются импульсы, которые воздействуют на узел преобразования 2 и изменяют его режим работы так, что выходное напряжение преобсл с со СдЭ

.L,

Редактор Е.Копча

Составитель A«Волкова Техред И,Попович

Заказ: 3962/45

Тираж 863Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий n3035j Москва, Ж-ЗЗ; Раушская д, 4/5

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

L

Щ

Корректор А.Зикокосов