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

fae./

Изобретение относится электронной TexHtiKa и

силовой р быть использовано при создании стабилизаторов напряжения для устройств средств связи, на транспорте и во вторичных ис точниках питанг1я,

Цель изобретения поЕЬЕпение надежности с одковременньв.г обеспечени- ем. параметрической стабилизации выходного напряжения при статическом и динам:ическом .изменениях ;. imipOKHx stpeAe.nax величины входнс- -п напряйш- ник о

На фиг i, 1 представлена. пр1мнципи- альная схема предлагаемог гз стабилизатора; -на фиг-, 2 и 3 принципиалг - ная схема с мультквибраторок с обратной связью R С и мГ .гнитнсй положительной обратной связью (возможно выполнение мультизкбрстора с ис пользованием оп&рационнох О уснпителя гдати компаратора),

Стабилизатор содерзгсит регулирующий элемент 1. датчик 2 -/ока с уси- лителем 3 датчика тока и ЕЫХСШ.НОЙ фютьтр 4, -включйкные в с шовую шину управляюгшй блок 5р состояишй из уси лктелк б обратной свлзи ло напряжени источника 7 опорного каг1 ;я жения5 двухтактного мультивибратора 8 и времязадающех о элемента 9, причем вы ход датч.ика 2 тока через усилитель 3 датчика -гока и ис .сочннк опорного капр.яжения соединен с первыми входами соотЕетственно двухтак гног о тивибратора 8 я времязадающего эле- мента 9,, вылсд которого .подключен к второь ;/ входу двухтактног-Q культизиб

ходом управляющего блока 5, а. выход усилителя 6 обратной связи подключен к входу источника / опорного напр.яже - нияэ пусковой блок 10; вжлюченкый параллельно ВХОДНЬШ ЗЫЗОДаМ, . ЯСТОЧгГИК 11 питания, уаззязызайакй диод 12 и нагрузку 13,-,

Стабилизатор работае-;: следующим образом,

Открыт силовой транз1:;сто:-:1 1 от мультивибратора В Когд; :. гок (мгно™ венное значение) s CHO OJCOK транзисторе

достигает

ну вьп одяого напрялсенкя источника ( опорного сигнала и поступает через усилитель 3 сигнала ,на яход мультивибратора В, производя .чго переключение,. К} следоватгльпС:, выключение склов ого транзистора - кончается

0

такт управления (управляющий такт) и начинается подготовительньй такт (последовательность включения датчика тока, усилителя сигнала датчика тока и источника опорного сигнала определяется реальным вьтолнением схемы стабилизатора). . .

Время подготовительного такта определяется пусковым блоком 10. Его величина не изменяется в процессе параметрической стабилизации. Выполнение пускового блока также определяется реальным вьтолнением схемы f стабилизатораJ он может выполняться, в частности, в виде отдельного блока или входить в состав .мультивибратора По окончании подготовительного такта мультивибратор переключается в управляющий такТ; когда открывается.силовой транзистор 1, Дальнейшая работа схемы аналогична,

Для проходного импульсного стабилизатора выходное напряжение равно

П

25

СЛМПЛ

2L

6Ь(Х

2L

5;

по;;, гот

0

э

0

5

5

где 1

«МП л.

-L R,

под го т

мгновенное значение тока силовой цепи стабилизатора } когда сигнал датчика тока превышает значение источника опор- него сигнала и происходит выключение силового транзистора 1| индуктивность выходного фильтра 4I

эквивалентное -сопротивление нагрузки; время подготовительного такта мультивибратор-а. Из приведенного выражения видно, что и-,. ,„ не зависит от величины входoDl А.

кого напряжения при постоянстве L, и величины нагрузки. Это значит, что выходное напряжение под- держи.вается постоянным параметрически, так как L реально мало меняется,ХОДЦР и . поддерживаются постоянными соответственно источником опорного сигнала и врё 4язадающим устройством, Для коррекции величины выходного напряжения при изменении нагрузки достаточно ввести усилитель 6 обратной связи по напряжению, который может воздействовать, например, на величину выходного напряжения источника опорного сигнала или на tn

3

в связи с тем, что в стабилизаторе невозможно состояние с током силового транзистора 1 выше Хдц, (значение 1д„пд задается источником опорного сигнала), стабилизатор способен работать при перегрузках и коротком замыкании в нагрузке. При этом мгко- веннс е значение тока и частота переключения силового транзистора 1 не превышают заданного номинального зна чения при работе с номинальной нагрузкой.

143

Таким образом, достигается резкое повьшение надежности работы элементов и, в частности, силового транзистора при одновременном обеспечении параметрической стабилизации выходного напряжения при изменении величины входного напряжения в широких пределах.

При скачкообразном изменении входного напряжения выходное напряжение не изменяет свою величину, так как

при сохранении постоянными I

ч МП л

И

-подгот выходное напряжение инвариантно входному напряжению.

Ф о Р

мула изобретения

1. Импульсньш параметрический стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, датчик тока с усилителем датчика тока и выходной фильтр, включенные в силовую шину, управляющий блок с усилителем

J

10

15

36106

обратной связи по напряжению и источником опорного напряжения, выход которого подключен к управляющему входз регулирующего элемента, отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности с одновременным обеспечением параметрической стабили™ зации выходного напряжения при статическом и динамическом изменениях в широких пределах величины входного. напряжения, в управляющий блок введены двухтактньй мультивибратор и вре- мязадающий элемент, причем выход дат - чика тока через усилитель датчика тока и источник опорного напряжения соединен с первыми входами соответственно двухтактного мультивибратора и i времязадающего элемента, выход которого подключен к второму входу двухтактного мультивибратораj выход которого является выходом управляющего блока, а выход усилителя обратной связи по напряжению подключен к входу У источника опорного напряжения.

2.Стабилизатор по п.1, отличающийся тем, что выход усилителя обратной связи по напряжению подключен к второму входу времяэадаю- щего элемента.

3.Стабилизатор по п.1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения запуска, в него введены пусковой блок, включенный параллельно входным выводам, и развязывающий

35 диод, включенньш между выходом пускового блока и выходным выводом.

20

30

Изобретение откосится к силовой электронной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания. Цель изобретения - повьшение надёжности с одновременным обеспечением параметрической стабилизации выходного напр яжения п{щ статическом и динамическом изменении в широких пределах величины входного напряжения, а также обеспечение запуска, В управляющий блок 5 с усилителем 6 обратной связи по напряжению и источником 7 опорного напряжения введены двухтактньй мультивибратор 8 и вре- мязадающий элемент 9. В связи с этим мгновенное значение тока и частота переключения регулирующего элемента 1 не превышает зад-анногс номиналь- ного значения при работе с номинальной нагрузкой. Повышается надежность работы элементов при параметрической стабилизации выходного напряжения при изменении величины входного нап- с ряжения в широких пределах. Для запуска устр-ва введен пусковой блок 10 и развязьтающий диод 12. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фие,2

с

А)

:э в