Релейный синхронизированный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1989 года по МПК G05F1/56 

1

Изобрететение относится к электротехнике, в частности к ключевым стабилизаторам напряжения, и может быть использовано для электропитания элек- тронных устройств стабильным напряжением.

Целью изобретения,является повышение помехоустойчивости„

На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема релейного синхронизированного стабилизатора постоянного напряжения; на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие его работу

Релейный синхронизированньй стабилизатор постоянного напряжения содержит коммутирующий элемент 1, вход которого подключен.к плюсовому входному выводу, а выход подключен к входу ЪСВ-фильтра 2, выход которого подключен к выходному плюсовому выводу, общий выход LCD-Фильтра соединен с минусовым входным и выходным выводами и с общей точкой схемы Делитель 3 обратной связи включен между плюсовым и минусовым выходными выводами. Выход делителя 3 обратной связи подключен к первому входу дифференциального усилителя 4 постоянного тока, выход которого .подключен к входу узла 5 ввода синхронизирующего сигнала, модулирующие входы которого подключены к источнику 6 импульсов синхронизации, выход узла 5 ввода модулирующего сигнала подклю чен к входу триггера Шмитта 7, выход которого подключен к управляющему входу узла 8 управления, выход пос-

леднего соединен с управляющим входом коммутирующего элемента 1 и анодом диода 9. Вход узла 10 опорного напряжения подключен к шиосовой входной клемме, а выход стабилизированного напряжения подсоединен к плюсовым входам питания дифференциального усилителя 4 тока, узла 5 ввода модулирующего сигнала и триггера Шмитта 7. Выход опорного напряжения с узла 10 опорного напряжения подключен к второму входу дифференциального усилителя 4 постоянного тока. Минусовой .выход узла 10 опорного напряжения подключен к минусовому входному выводу, к минусовьм входам питания дифференциального усилителя 4 постоянного тока, узла 5 ввода модулирующего сигнала, триггера Шмитта 7, узла 8 управления и к общей точке схемы. Анод диода 9 соединен с одним из выводов первого резистора 11, а катод диода 9 соединен с одним из выводов второго резистора 12, вторые выводы первого и второго резисторов 11 и 12 соединены между собой и с одним из-выводов конденсатора 13, второй вывод конденсатора 13 соединен с первым входом дифференциального усилителя 4 постоянного тока..

Предлагаемое устройство работает следующим образом,

1 4пульсы синхронизахдин (фиг.2а) с источника 6 импульсов синхронизации поступают на модулирующий вход узла 5 ввода модулирующего сигнала.

При поступлении импульсов синхронизации происходит переключение триггера Шмитта 7, узла 8 управления : и коммутирующего элемента 1 в закрытое состояние (фиг.26,в)о Энергия, накопленная в LCD-фильтре 2 за время открытого состояния коммутирунядего элемента 1, поступает в нагрузку и некоторое время происходит увеличение выходного напряжения, потом его спад (фиго2г)о

При переключении узла 8 управления в закрытое состояние на первый вход дифференциального усилителя 4 постоянного тока подается суммарное напряжение с делителя 3 обратной связи и с плюсового входного вывода через управляющий вход ком- мутирукщего элемента, диод 9, второй резистор 12 и конденсатор 13 (фиг.2д).

Постоянная времени цепи резистор 12 - конденсатор 13 выбирается таким образом, чтобы исключить влияние помех на дифференциальный усилитель 4 постоянного тока в момент закрывания коммутирующего элемента 1, а также на период времени закрытого состояния коммутирующего элемента при минимальном входном напряжении и максимальном токе нагрузки.

При уменьшении входного напряжения уменьшается амплитуда зарядного тока конденсатора 13, следовательно, уменьшается минимальное возможное время закрытого состояния коммутирук щего элемента 1, расширяется диапазо входных напряжений и токов нагрузки

При уменьшении напряжения на первом входе дифференциального усилителя постоянного тока ниже уровня U происходит переключение триггера Шмитта 7, узла 8 управления, кбмму тирующего элемента t в открытое состояние. При переключении узла 1 управления в открытое состояние конденсатор 13 начинает перезаряжаться по цепи минусовый вход - узел 8 управления - первый резистор 11 - делитель 3 обратной связи. Постоянная времени цепи первый резистор - конденсатор 13 выбирается таким образом, чтобы обеспечить запиршощее напряжение на первом входе дифференциального усилителя 4 постоянного тока при наибольшой длительности открытого состояния коммутирующего элемента 1.

Наличие запирающего напряжения в цепи первой базы дифференциального усилителя 4 постоянного тока обеспечивает помехоустойчивость схемы.

0

0

5

Для устойчивой работы схемы необходимо соблюдать условие, при котором собственная частота релейного синхронизированного стабилизатора постоянного напряжения была ниже тоты синхронизации.

Таким образом.в релейном синхронизированном стабилизаторе постоянного напряжения повышение помехоус5 тойчивости осуществляется за счет применения дифференцирующей цепи с переменной постоянной времени.

Малая постоянная времени цепи заряда конденсатора 13 в период паузы устраняет дополнительные переключения при запирании коьмутирующего элемен-- та и в то же время не искажает форму пульсаций выходного напряжения синхронизированного релейного стабилизатора к моменту включения коммутирующего элемента, что не изменяет коэффициента стабилизации устройства.

Большая постоянная времени в период открытого состояния коммутирую0 него элемента обеспечивает надежное устранение дробления импульсов в течение всего времени открытого состояния коммут1фующвго элемента. Форма пульсаций выходного напряжения, при веденная к входу дифференциального усилителя постоянного тока, показана пунктиром на диaгpa в4e г.Зд.

Применение дифференцирующей цепи с переменной постоянной времени поз0 воляет скачкообразно менять напряжение на входе дифференциального усилителя 4 постоянного тока (релейного элемента) при переключении коммутирующего элемента стабилизатора, что

5 позволяет очень эффективно устранять дробление импульса, т.е. повышает помехоустойчивость ycTpcrficTBa. Амплитуда скачкообразного изменения напряжения на входе релейного элемента, .

Q определяемая величинами резисторов дифференцирукицей цепи, выбирается из такого расчета, чтобы она превышала максимально возможную амплитуду помехи на входе релейного элемента.

55

Формула изобретения

1. Релейньй синхронизированный стабилизатор постоянного напряжения.

содержащий коммутируккций элемент, вход которого подключен к плюсовому входному вьшоду,, выход подключен к входу LCD-Фильтра, выход которого подключен к плюсовой выходной клемме, общий выход LCD-фильтра подключен к минусовому входному и выходному выводам, делитель обратной связи.

Н53383

минусовой выход питания подключен к минусовому входному выводу и к минусовым входам питания дифференциального усилителя, постоянного тока, узла ввода модулирующего сигнала, триг-. гера Шмитта и узла управления, о т - личающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него

включенный между плюсовым и минусовым о введена нелинейная дифференцируищая

цепь, постоянная времени заряда которой меньше, чем постоянная времени разряда, включенная между йыходом узла управления и первым входом диф- 15 ференциального усилителя постоянного тока

выходными выводами, выход которого подключен к первому входу узла ввода модулирующего сигнала, модулирующие входы которого подключены к источнику импульсов синхронизации, а выход подключен к входу триггера Шмитта, выход которого, подключен к управляющему входу узла управления, выход которого подключен к управлякг- щему входу коммутируйтего элемента, узел опорного напряжения, вход которого подключен к плюсовому входному вьшоду, выход стабилизированного напряжения которого подключен к плюсо2 о Стабилизатор по п,1, отличающийся тем, что нели- 2Q нейная дифференцирующая цепь содержит два резистора, конденсатор и диод, причем первый вывод конденсатора подсоединен к одному выводу нелинейной дифференцирующей цепи, а

2 о Стабилизатор по п,1, отличающийся тем, что нели- нейная дифференцирующая цепь содержит два резистора, конденсатор и диод, причем первый вывод конденсатора подсоединен к одному выводу нелинейной дифференцирующей цепи, а

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повьшение помехоустойчивости. Входное постоянное напряжение, преобразованное комму

вым входам питания дифференциального 25 второй вывод конденсатора через па- усшштеля постоянного тока, узла вво- раллельно включенные первый реэистор да модулирующего сигнапа и триггера и цепочку из последовательно включен- Шмитта, выход опорного напряжения ных второго резистора.и диода подсое- подключен к второму входу дифферен- динен к другому входу нелинейной диф- циального усилителя постоянного тока, зо Ференцирукщей цепи.

Редактор Л.Гратилло

Фмг

Составитель Ю.Опадчий Техред А.Кравчук

Заказ 7284/45

Тираж 788

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор С.Черни

Подписное