Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК G05F1/569 

СО

о

О)

о

VI

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания радиоаппаратуры, автоматики, вычислительной техникио

Цель изобретения: повышение надежности

На чертеже представлена функциональная схема импульсного стабилиза- тора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит ключевой регулирующий элемент 1, подключенньй силовым выходом к входу DLC-фильтра 2, выход которого подключен к входу блока 3 управления, состоящего из схемы 4 сравнения, подключенной входами к выходу дз.тчика 5 выходного напряжения и к выходу источника б опорного напряжения,, широтно-импуль™ сного модулятора 7, подключенного входом к выходу задающего генератора 8, первого логического элемента ИЛИ-НЕ 9, подключенного выходом к входу второго логического элемента ИЛИ-НЕ 10, формирователя 1-1 длительности импульсов, подключенного входо к выходу задающего генератора 8, формирователя 12 логического зфовня, подключенного входами к входам схемы 4 сравнения.

. Стабилизатор работает следующим образомо

При подаче питающего напряжения на вход стабилизатора происходит за пуск задающего генератора 8, на выходе которого появляется последовательность импульсов тактовой частоты, которые через формирователь 11 длительности подаются на один из входов первого логи;ческого элемента 9,. на другом входе которого формирователь 12 логического поддерживает состояние логического На выходе первого элемента ИПИ- НЕ 9 формируется последовательность импульсов тактовой частоты, которая поступает на один из входов второго элемента ИЛИ-НЕ 10, на другом входе которого вследствие отсутствия выходного напряжения схемой 4 сравне- НИН и широтно-импульсным модулятором 7 формируется сигнал логического О Таким образом, с выхода второго логического элемента ИЛ;И-НЕ 10 на управляющий вход регулир тощего Ключевого элемента 1 поступает последовательность импульсов тактовой частоты со скважностью, определяемой формирова

5 0 5 о

0 5

5

0

5

телем 11 иьшульсово Коммутация регулирующего элемента -1 в момент переходного процесса позволяет заряжать конденсатор LCP-фильтра 2 порциями энергии, тем самым ограничивая его ток заряда и мощность, рассеиваемую регулирующим элементом. Кроме того, выходное напряжение нарастает по экспоненциальному закону, так как отсутствует перерегулирование в цепи обратной связи, обусловленное инерционностью схемы зттравленияо

В режиме номинального выходного напряжения формирователь 12 логичес кого уровня подает на вход первого логического элемента ИЛИ-НЕ 9 сигнал логической 1, переводя ее выход в состояние логического О независимо от сигнала на другом выходе. Поскольку при наличии на выходе стабилизатора напряжения, близкого к номинальному функционированию схемы 4 сравнения, широтно-импульсньй модулятор 7 вьщает последовательность импульсов, скважность которых пропорциональна отношению выходного и- входного напряжений, то коммутация регулирующего ключевого элемента 1, производимая от второго элемента ИЛИ-НЕ 10, также происходит со скважностью, пропорциональной отношению входного и выходного напряжений, обеспечивая тем постоянство выходного напряжения

При обрьгое цепи обратной связи, т.е. отсутствии напряжения на вькоде датчика 5 выходного напряжения, формирователь 12 логического уровня выдает на вход первого элемента ИЛИ-НЕ 9 сигнал логического О и в дальнейшем функционирование схемы управления 3 аналогично тому, которое происходит в момент включения. На выходе стабилизатора формируется напряжение, пропорциональное скважности импульсов на выходе формирователя 11 длительности и входному напряжению питания. Регулируя указанную скважность 51 можно получить напряжение на выходе,, меньшее или равное номинальному „

Таким образом, как при подаче питающего напряжения, так и при обрьте обратной связи не происходит длительного отпирания регулирующего элемента, приводящего к рассеиванию дополнительной мощности на нем, а также отсутствует щ)евышение напряжения

на выходе заданного номинального /значения. Тем самым повышается надежность работы импульсного стабилизатора постоянного напряжения и питаемых им устройств при сохранении высокого качества выходного напряжения,,

Формула изобретения

1 о Импульсньй стабилизатор постоянного напряжения, содержащий ключевой регулирунйций элемент, подключенный силовым входом к входной клемме, а силовым выходом - к входу DLC- фильтра, выход которого подключен к выходной клемме, блок управления, СОСТОЯПР1Й из датчика выходного на пряжения, схемы сравнения, источника опорного напряжения, задающего генератора и широтно-импульсного модулятора, причем датчик выходного напряжения первым входом подключен к выходной клемме, вторым входом - к общей шине, а выходом - к первому входу схемы сравнения, второй вход которой подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход - к первому входу широтно-импульсного модулятора, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности, в

o

5

0

5

0

него введены первый и второй логические элементы ИЛИ-НЕ, формирователь длительности импульсов и формирователь логического уровня, причем формирователь логического зфовня входами подключен к входам схемы сравнения, а выходом - к первому входу первого логического элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к выходу формирователя длительности импульсов, вход которого подключен к выходу задакнцего генератора, выход nepBi ro логического элемента ИЛИ-НЕ подключен к первому входу второго логического элемента ИЛИ-НЕ, подключенного вторым входом к выходу широтно-импульсного модулятора, SL выходом - к управлякяцему входу ключевого регулирующего элемента.

2о Стабилизатор по п,1, л и- чающийся тем, что формирователь длительности импульсов выполнен по схеме адущего мультивибратора с регулируемой длительностью импульсов,

3, Стабилизатор по п.1, отличающийся тем, что формирователь логического уровня выполнен в виде компаратсфа, инвертирую1ций вход которого подключен к выходу ис- ,точняка опорного напряжения, а неин- вертируящий вход - к выходу датчика выходного напряжения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания радиоаппаратуры, автомашин, вычислительной техники. Цель изобретения - повышение надежности. В стабилизаторе обеспечивается значение выходного напряжения , равное шш меньшее номинального значения в случае обрыва цепи обратной связи. Стабилизатор в этом случае работает следугацим образом. Формирователь 12 логического уровня вьщает на вход первой схемы ЩШ-НЕ 9 сигнал логического нуля, на выходе которой формируется последовательность импульсов тактовой частоты, которая поступает на вход второй схемы ИЛИ-НЕ 10, на другом входе которой модулятором 7 формируется сигнал логического яуля, на управлякяций вход ключевого регулируняцего элемен - та 1 поступает последовательность импульсов тактовой частоты со скважностью, определяемой фор1 офователем 11 длительности импульсов Регулируя скважность импульсов формирователя длительности, можно получить напряжение на выходе стабилизатора при обрыве цепи обратной связи, меньше шш равное номинальному, 2 з.п.ф-лы, 1 ил.