Устройство для стабилизации постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем формирования выходного напряжения с переключаемой полярностью.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема одного из вариантов устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит первый 1 и второй 2 регулирующие элементы, узел 3 сравнения, источник 4 опорного напряжения с переключаемой полярностью, состоящий из узла 5 управления полярностью и двуполярного источника 6 эталонного напряжения, делитель 7 напряжения обратной связи и переключатель 8. Входные выводы устройства соединены с входами регулирующих элементов 1 и 2, а их объединенные выходы соединены с выходным выводом устройства, управляющий вход регулирующего элемента 1 подсоединен к первому выходу узла 3 сравнения, а управляющий вход регулирующего элемента 2 - к второму выходу узла 3 сравнения. Первый вход последнего соединен с выходом источника 4 опорного напряжения с переключаемой полярностью, а второй вход - со средней точкой делителя 7, включенного между выходным выводом устройства и общей щиной. Первый вход источника 4 соединен с выходным выводом устройства, а его управляющий вход - с вторым входом узла 3 сравнения, причем первым входом источника 4 является первый вход узла 5 управления полярностью, управляющим входом - его второй вход, а выходом-выход двуполярного источника 6 эталонного напряжения, первый вход которого соединен с первым входом узла 5 управления полярностью, а второй вход - с его выходом. Переключающий контакт переключателя 8 соединен с общей щиной, а замыкающий и размыкающий контакты - с входными выводами устройства.

Устройство работает следующим образом.

Для стабилизации напряжения положительной полярности переключатель 8 устанавливают в положение «+. На входы устройства подают напряжение (фиг. 1). Напряжение на выходе устройства положительно и больще по величине, чем напряжение в средней точке делителя 7. Узел 5 управления полярностью сравнивает эти два напряжения и подключает источник 6 эталонного напряжения к положительной полярности, т.е. так, что напряжение на его выходе, соединенном с выходом источника 4 с переключаемой полярностью, т.е. с первым входом узла 3 сравнения, меньше, чем на первом входе источника 4. На второй вход узла 3 сравнения поступает сигнал со средней точки делителя 7.

Узел 3 сравнения сравнивает между собой напряжения, поступающие на его входы. Если напряжение в средней точке делителя 7 меньЩе, чем напряжение, поступающее с источника 4, это означает, что напряжение на выходе устройства больще установленной величины, и узел 3 сравнения выдает также сигналы на управляющие входы регулирующих элементов 1 и 2, в соответствии с которыми импеданс регулирующего элемента 1 увеличивается, а импеданс регулирующего элемента 2 уменьшается, при этом напряжение на выходе устройства уменьшается до установленной величины. Если напряжение в средней точке

5 делителя 7 больше, чем напряжение, поступающее на узел 3 сравнения с источника 4, импеданс регулирующего элемента 1 уменьшается, а импеданс регулирующего элемента 2 увеличивается, при этом напряжение на выходе устройства увеличивается до

0 установленной величины. При нормальном направлении тока нагрузки этот ток течет через регулирующий элемент 1, при противоположном - через регулирующий элемент 2.

5 Для включения устройства как стабилизатора напряжения отрицательной полярности переключатель 8 устанавливают в положение «-. Напряжение на выходе устройства отрицательно, причем напряжение в средней точке -делителя 7 меньше по абсоQ лютной величине, чем напряжение на выходе устройства. В соответствии с этим источник 4 переключается так, что напряжение на его выходе, соединенном с входом узла 3 сравнения, меньше по абсолютной величине, чем на его входе, соединен5 ном с выходом устройства. На второй вход узла 3 сравнения поступает сигнал обратной связи со средней точки делителя 7. Стабилизация напряжения осуществляется аналогично стабилизации напряжения положительной полярности. При нормальном

0

направлении тока нагрузки он течет через

регулирующий элемент 2, при противоположном - через регулирующий элемент 1. В обоих вариантах включения устройства изменять величину выходного напряс жения можно изменением величин сопротивлений делителя 7.

Узел 3 сравнения может быть выполнен на операционном усилителе, источник 4 опорного напряжения с переключаемой полярностью может быть выполнен на опера0 ционном усилителе, двух соединенных встречно стабилитронах и токозадающем резисторе. Цепи питания обоих операционных усилителей подключены к входу устройства.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает большими функцио5 нальными возможностями, обеспечивая стабилизацию напряжения любой полярности при любом направлении тока нагрузки. Устройство может быть изготовлено в виде интегральной микросхемы универсального стабилизатора напряжения любой полярности, использующей внешний делитель напряжения обратной связи. В этом случае задавать полярность стабилизируемого напряжения можно соответствующим подключением этого делителя при монтаже схем, что позволяет сократить номенклатуру выпускаемых интегральных стабилизаторов и снизить затраты на аппаратуру, в которой применяются стабилизаторы напряжения различной пoляpнoctи при разных направлениях тока нагрузки.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации постоянного напряжения, содержащее два регулирующих элемента, входы которых соединены с входными выводами для подключения источника питания, а объединенные выходы - с его выходным выводом, узел сравнения, связанный выходами с управляющими входами регулирующих элементов, источник опорного напряжения, первый вход которого подключен к выходному выводу, а выход -

к первому входу узла сравнения, делитель- напряжения обратной связи, включенный между выходным выводом и общей щиной, средняя точка которого подключена к второму входу узла сравнения, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей путем формирования выходного напряжения с переключаемой полярностью, в него введен переключатель,

переключающий контакт которого подключен к общей щине, а замыкающий и размыкающие контакты - к входным выводам, источник опорного напряжения выполнен в виде источника с переключаемой полярностью, управляющий вход которого соединен с вто5 рым входом узла сравнения, и состоит из узла управления полярностью, первый вход которого является первым входом источника с переключаемой полярностью, а второй вход - его управляющим входом, и из дву- полярного источника эталонного напряж0 ния, первый вход которого соединен с первым входом узла управления полярностью, второй вход - с его выходом, а выход является выходом источника опорного напряжения с переключаемой полярностью.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоаппаратуры. Цель изобретения расширение функциональных возможностей путем формирования выходного напряжения с переключаемой полярностью. Введение в схему переключателя 8 с переключающим, замыкающим и размыкающим контактами, а также выполнение источника 4 опорного напряжения в виде источника с переключаемой полярностью обеспечивает стабилизацию напряжения любой полярности при любом направлении тока нагрузки. 2 ил. Фиг.1

Фиг. 2