Стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1990 года по МПК G05F1/56 

353

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации вторичного электропитания радиоэлектронной контрольно-измерительной аппаратуры.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования выходного напряжения и сокращение длитель- ности переходных процессов при ком- мутации.

На чертеже представлена функциональная схема стабилизатора напряжения постоянного тока.

Стабилизатор содержит интегральный стабилизирующий узел 1, первый 2, второй 3 и третий ч операционные усилители, электронный ключ 5, первый 6, второй 7, третий 8, четвертый 9, пятый 111, шестой 11 и седьмой 12 резисторы. Ил схеме обозначены выводы 13 и 1ч для подключения первичного источника питания, выводы 15 и 16 для подключения нагрузки и общая шина 17. Входной и выходной выводы интегрального ста- |),визирующего узла I соединены соответственно с выводами 13 и 15. Выходной потенциальный операционного v ИЛИТЦПЯ 2 подключен к общему выводу интегральной стабилизирующего узла 1 и одному из выводов резистора 6, а по- т нциальный вызод инвертирующего входа через оезистор 7 - к выходному выводу интегрального стабилизирующего узла 1, соединенному с последовательно включенными резисторами 8 и 9. По- тснциальный вывод инвертирующего входа операционного усилителя 3 соединен с другим выводом резистора 6 и через резистор 10 с выходным потенциальным выводом. Потенциальный вывод инвертирующего входа операционного усилителя ч подключен к объединенным выводам резисторов 8 и 9 и через резистор 11 к выходному потенциальному выводу. Потенциальные выводы неинвертирующих входов операционных усилителей 2-4 соединены с общей шиной 17. Выходной потенциальный вызод операционного усилителя 3 подключен к свободному выводу резистора 9. Резистор 12 и ключ 5 включены последовательно между выходным потенциальным выводом операционного усилителя Ч и потенциальным выводом инвертирующего входа операционного усилителя 2.

Стабилизатор работает следующим образом .

14

Питающее напряжение от первичного источника поступает на выводы 13 и 1ч и через интегральный стабилизирующий узел 1 подводится к выводам 15 и 16. Операционный усилитель 2 осуществляет сравнение выходного напряжения стабилизатора с выходным напряжением операционного усилителя ч. Операционный усилитель 3 производит инвертирование напряжения с общего вывода интегрального стабилизирующего узла 1. С помощью операционного усилителя Ч выполняется сравнение выходного напряжения стабилизатора с выходным напряжением операционного усилителя 3.

Пусть выходное напряжение стабилизатора равно U0, а выходное напряжение интегрального стабилизирующего узла 1 соответствует U,. Тогда для напряжения U на выходе операционного усилителя ч можно записать соотношение

u u-- iHlL+ J..

где Rt ,R,R4,R

10 и 11 сопротивле -Q 5 -.

5

ние соответственно резисторов 6,8-11 .

При Rt U ,0 и RB-K9 I ,., данное соотношение приводится к виду ,.

Таким образом, операционным усилителем вырабатывается опорное напряжение 14, равное стабильному напряжению 111 на выходе интегрального стабилизирующего узла 1. При сравнении выходного напряжения II 0 стабилизатора с опорным напряжением и операционным усилителем 2, функционирующим в режиме инвертирующего компаратора, вырабатывается сигнал рассогласования, компенсирующий отклонения выходного напряжения U0 под действием дестабилизирующих факторов путем соответствующего изменения потенциала на общем выводе интегрального стабилизи- рующег о узла 1.

Операционные усилители 3 и ч обеспечивают выделение опорного напряжения U, независимо от уровня выходного напряжения U0 стабилизатора. Последнее регулируется от нуля до максимального значения по линейному закону:

ч. , л

где R и R

11

- сопротивление соответственно резисторов 7 и 12.

Ключ 5 позволяет управлять режимом работы стабилизатора. При размыкании ключа 5 на инвертирующий вход операционного усилителя 2 через резистор 7 поступает выходное напряжение U0 стабилизатора и сравнивается с потенциалом общей шины 17. Сигнал рассогласования, усиленный операционным усилителем 2, смещает общий вывод интегрального стабилизирующего узла 1 таким образом, чтобы выходное напряжение U0 было близким к потенциалу общей шины 17.

В отличие от известных устройств предлагаемый стабилизатор напряжения при размыкании ключа 5 остается в линейном режиме, что способствует уменьшению длительности переходных процессов при коммутации.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий интегральный стабилизирующий узел, входной и выходной выводы которого соединены с первыми выводами для подключения cooTBCTCTBtн но первичного источника питания и нагрузки, первый операционный усилитель, выходной потенциальный вывод которого подключен к общему выводу интегрального стабилизирующего узма и одному из выводов первого резисто

5

ра, а потенциальный вывод инвертирую щего входа через второй резистор - к выходному выводу интегрального стабилизирующего узла, соединенному с последовательно включенными третьим и четвертым резисторами, ключ, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения и сокращения длительности переходных процессов при коммутации, в него введены втор эй и третий операционные усилители, пяты«. шестой и седьмой резисторы, причем потенциальный вывод инвертирующего входа второго операционно о усилителя соединен с другим выводом первог о резистора и через пятый резистор с гы- ходным потенциальным выводом, п-аен- циальныи вывод инвертирующего входа третьего операционного усилителя подключен к объединенным выводам тре т ье- го и четвертого резисторов и через шестой резистор к выходному потенци- 5 сильному выводу, потенциальные выоо/.,ь неинвертирующих входоп первого.второго и третьего операционных усилите-, соединены с общей шиной, выходной п - тенциальный вывод второго эгн миис ного усилителя подют нг с n , or выводу четвертого peanufipa. u мой резистор и ключ включены rvr еле. вэтельно между вы ,i 1Ы п э енци , t выводом третьего nopiL,v i joro VL i i теля и потенди ль ш-- выводом и т , - тирующего г рчого операци шг /силителя.

0

0

5

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования выходного напряжения и сокращение длительности переходных процессов при коммутации. Устройство содержит интегральный стабилизирующий узел 1, операционные усилители 2 - 4, ключ 5, резисторы 6 - 12. На выходе операционного усилителя 4 выделяется опорное напряжение, равное стабильному напряжению на выходе интегрального стабилизирующего узла 1, но с противоположным знаком. При сравнении опорного напряжения с выходным напряжением стабилизатора в операционном усилителе 2 вырабатывается сигнал рассогласования, изменяющий соответствующим образом потенциал на общем выводе интегрального стабилизирующего узла 1 и компенсирующий тем самым отклонения выходного напряжения стабилизатора под действием дестабилизирующих факторов. Подбором резисторов 7, 12 выходное напряжение может регулироваться от нулевого уровня до максимального значения. При размыкании ключа 5 стабилизатор остается в линейном режиме. Это способствует уменьшению длительности переходных процессов после его включения. 1 ил.