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

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания постоянным стабилизированным напряжением различных радиотехнических устройств и систем автоматики.

Цель изобретения - повышение КПД и уменьшение массы и габаритов стабилизатора.

На чертеже представлена функциональная схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит ключевой регулирующий 1 и разрядный 2 элементы, выполненные на полевых транзисторах с каналами разного типа, блок 3 управления, в состав которого входят 4 компаратора и источник 5 опорного напряжения, узел 4 компаратора выполнен на двухвходовом компараторе 6 с двухполярным выходным напряжением, один из входов которого связан с источником 5 опорного напряжения, а другой - с вторым выходным выводом, и LC-фильтр 7. Затворы полевых транзисторов 1 и 2 подключены к выходу блока 3 управления через резисторы 8 и 9, а истоки - объединены и подключены к первому выходному выводу. Кроме того, узел 4 компаратора содержит интегральные мультивибраторы 10 и триггер 11, прямой и инверсный выходы которого через конденсаторы 12 и 13 подключены к диагонали выпрямительного моста 14, другая диагональ которого включена согласно и последовательно в цепь питания компаратора 6, причем вход триггера 11 соединен с выходом мультивибратора 10.

На выходе выпрямительного моста 14 получается напряжение обратной полярности по отношению и напряжению на другом выводе питания компаратора 6, подключенном к второму выходному выводу.

Узел 15 выполняет функции обеспечения защиты от перегрузок по току и короткого замыкания, синхронизацию частоты переключения стабилизатора внещним сигналом.

Стабилизатор работает следуюш,им образом.

При подключении импульсного стабилизатора постоянного напряжения к источнику постоянного напряжения на выходе узла 4 компаратора формируется напряжение, которое через резитор 8 открывает транзистор 1 и закрывает через резистор 9 транзистор 2. Ток от источника постоянного напряжения протекает через дроссель фильтра 7, нагрузку, подключенную к выходным выводам стабилизатора, и транзистор 1. Конденсатор фильтра 7 заряжается. Когда напряжение на выходе стабилизатора достигает уровня, превышающего напряжение, снимаемое с источника 5 опорного напряжения, на выходе узла 4 компаратора формируется напряжение противоположной полярности. Транзистор 1 закрывается, а транзистор 2 открывается. В дросселе фильтра 7

возникает ЭДС самоиндукции и начинается разряд энергии, накопленной в дросселе, через транзистор 2 в нагрузку. По. мере уменьшения накопленной в дросселе энергии уменьшается напряжение на конденсаторе фильтра 7 и, когда оно снижается до уровня, который меньше напряжения, снимаемого с источника 5 опорного напряжения, на выходе узла 4 компаратора формируется напряжение противоположной полярности.

0 Транзистор 1 открывается, а транзистор 2 закрывается. Далее процессы повторяются. При воздействии различных дестабилизирующих факторов -(изменение входного напряжения, тока нагрузки и т.д.) изменяется длительность открытого и закрытого состояний транзисторов 1 и 2, а выходное напряжение стабилизатора поддерживается неизменным.

В предлагаемом стабилизаторе малое время переключения и отсутствие времени

0 «рассасывания полевых транзисторов позволяет уменьшить потери на переключение и увеличить частоту переключения. При этом также уменьщаются потери в цепях управления, которые могут быть выполнены с использованием гибридной и интеграль5

5

НОИ технологии, что, наряду с повышением

0

частоты переключения, способствуюшим уменьшению массы и габаритов реактивных элементов фильтра, уменьшает массу и габариты стабилизатора. Кроме того, в предлагаемом стабилизаторе улучшаются динамические показатели.

Двухполярное напряжение на выходе компаратора формируется следующим образом. Мультивибратор 10 вырабатывает импульсы, поступающие на триггер 11, прямой и инверсный выходы которого через

конденсаторы 12 и 13 подключены к диагонали выпрямительного моста 14. С другой диагонали моста 14 снимается постоянное напряжение, подаваемое согласно и последовательно в цепь питания компаратора 6,

0 что позволяет в отличие от известных стабилизаторов сформировать на выходе последнего Двухполярное напряжение без использования дополнительного инвертора с трансформатором и уменьшает массу и габариты стабилизатора при обеспечении высоко5 го КПД.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно между первым входным и однополярным с ним первым выходным выводами ключевой регулирующий элемент, соединенный управляющим входом с блоком управления, в состав которого входят узел компаратора и источник опорного напряжения, разрядный элемент, LS-фильтр, конденсатор которого подключен к выходным выводам, к которым подключен также вход блока управления, отличающийся тем, что.

1339520

34

с целью повышения КПД и уменьшенията, другая диагональ которого включена

массы и габаритов стабилизатора, узел ком-последовательно в цепь питания компаратопаратора выполнен на двухвходовом компа-ра, причем вход триггера соединен с выхораторе, один вход которого связан с вторымдом мультивибратора, выход компаратора

выходным выводом, а другой - с выходом5 является выходом блока управления, а вход

источника опорного напряжения, один выводисточника опорного напряжения - его вхопитания компаратора подключен к вто-дом, кроме того, ключевой регулирующий и

рому выходному выводу, а другой - к вве-разрядный элементы выполнены на.поле- денному в узел компаратора узлу, форми- вых транзисторах с каналами разного типа,

рующему напряжение питания обратной по-затворы которых через введенные резистолярности по отношению к- первому выводу О ры подключены к выходу блока управлепитания, этот узел включает в себя после-ния, а стоки объединены и подключены к

довательно соединенные интегральные муль-первому выходному выводу, сток разрядтивибратор и триггер, прямой и инверсныйного транзистора подключен к точке соедивыходы которого через конденсаторы под-нения второго входного вывода и дросселя

ключены к диагонали выпрямительного мое-/.С-фильтра.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания постоянным стабилизированным напряжением различны.х радиотехнически.х устройств и систем автоматики. Ие.чь ретения - повы1ие1тие КПД, уменьшение массы и габарит зв стабилизатора. Узел компаратора 4, входящий в состав блока управления 3, выполнен на двухвходовом компараторе 6, один вход которого связан с выход- ны.м выводом, а дпугой - с источником опорного напрямеиия 5. Двухполярный выходной сигнал ко.мпаратора 6 управляет работой ключевого регулирующего элемента 1 и разрядного элемента 2, которые выполнены на полевых транзисторах с каналами разного типа. В узел компаратора 4 введены интегральные мультивибратор 10, триггер II, конденсаторы 12, 13 и выпрямительный мост 14, диагональ напряжения постоянного тока которого включена последовательно в цепь питания компаратора 6. На .выходе моста 14 получается напряжение обратной полярности по отнощению к напряжению на другом выводе питания компаратора 6, подключенном к выходному выводу стабилизатора. 1 ил. о ел %/Л. 00 со со сд го о