Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1990 года по МПК G05F1/573 

Изобретение относится к электротех нике и может быть применено в высоковольтных устройствах электропитания с широким диапазоном изменения вход™ ного напряжения,

Цель изобретения снижение веса и габаритов стабилизатора.

На фиг. 1 приведена схема стабилиза тора} на фиг,2 диаграммы работы узл защиты,

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения содержит последовательно включенные в силовую шину ключевой транзистор 1 и сглаживающий LCD-фильт состоящий из диода 2, дросселя 3 и соединенного с выходными выводами конденсатора 4 Общая точка соединения ключевого транзистора и диода 2 соединена с инверсным входом интег- ратора 5, другой вход которого под ключей к источнику 6 опорного напряжения. Задающий генератор 7-соединен со счетным входом первого триггера 8, выход которого соединен с установочным входом второго триггера 9 и одним из входов логического элемента h 10. Другой вход логического элемента И 10 подключен к выходу второго триггера 9, а выход логичес- кого элемента 10 к входу ключевого транзистора 1, в коллекторную цепь ключевого транзистора включен датчик И тока, выход которого подключен к узлу 12 выделения токовых импульсов, выход которого через диод 13 подключен к входу сброса триггера 9, вход сброса триггера 9 через резистор 14 соединен с интегратором 5, Параллельно диоду 13 включены после- довательно соединенные диоды 15.и 16, а точка их соединения через конденсатор 17 подключена к общей шине.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

При номинальной нагрузке ключевой транзистор 1 включается в момент времени t0 и выключается в момент времени t3 с периодом повторения импульсов Т, определяемым частотой задающего генератора 7, При увеличении нагрузки импульсы тока достига

ют порогового значения тока I

пер

момент времени tlf при котором стабилизатор переходит из режима стабилизации выходного напряжения в режим стабилизации выходного тока. При дальнейшем увеличении нагрузки

д

п 5 „ Q

5

импульс тока сужается до значения t | - tg-.При этом в момент времени tfl включается ключевой транзистор 1 и цепь стабилизации выходного тока здесь же выключает его, так как ток быстро достигает значение Iпор, но ключевой транзистор 1 продолжает работать в течение времени 14 - t0, равного времени рассасывания носителей в базе. С момента времени Ц импульс более не сужается и при коротком замыкании ток достигает величин 2-3 1НОМ . Конденсатор 17 заряжается до амплитудного значения напряжения импульсов тока и в режимах стабилизации выходного напряжения и тока не влияет на работу стабилизатора, так как его значение меньше напряжения,, поступающего через диод 13 на вход сброса триггера 9, на величину падения напряжения на диоде 15, В момент времени t( ток клю.чевого транзистора 1 начинает расти, конденсатор 17 заряжается до напряжения, превышающего порог срабатывания триггера 9, и блокирует его на время разряда конденсатора 17 через резистор 14. По мере разряда конденсатора 17 до напряжения Unop триггер 9 устанав- . ливается тактовым импульсом в режим включения ключевого транзистора 1, ток нарастает, конденсатор заряжается, схема блокируется и процесс повторяется. Постоянная времени конденсатора 17 с резистором 14 выбирается таким образом, чтобы за это время пропускалось необходимое количество импульсов, обеспечивающее среднее значение тока через силовые элементы, не превышающее номинальное значение, При снятии перегрузки или КЗ схема возвращается в исходное состояние без гистерезиса. Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно включенные в силовую шину дат чик тока, ключевой транзистор и LCD- фильтр, интегратор, первый вход которого подключен к точке соединения ключевого транзистора и дросселя LCD- фильтра, а второй вход - к выходу источника опорного напряжения, задающий генератор, два триггера и логический элемент И, причем выход задающего генератора соединен со счетным входом первого триггера, выход которого сое-

динен с установочным входом второго триггера и одним из входов логическо- го элемента И, другой вход которого подключен к выходу второго триггера, а выход - к входу ключевого транзис - тора, а датчик тока выходом подключен к входу узла выделения токовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью снижения веса и габаритов, в него введены три диода, резне

тор и конденсатор, причем первый диод включен мевду выходом узла выделения токовых импульсов и входом сброса второго триггера, параллельно первому диоду подключены последовательно соединенные второй и третий диод, точка соединения которых через конденсатор подключена к общей шине, а вход сброса второго триггера через резистор подключен к выходу интегратора.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в высоковольтных устройствах электропитания с широким диапазоном изменения входного напряжения. Цель изобретения - снижение массы и габаритов. Устройство содержит ключевой транзистор 1, фильтр и датчик тока 11, включенные в силовую шину, задающий генератор 7. Через первый 8 и второй 9 триггеры и логический элемент 10 обеспечивает включение ключевого транзистора 16, выключение которого происходит от интегратора 5, своими входами подключенного к опорному источнику 6 и точке соединения ключевого транзистора 1 и фильтра. При перегрузке по току сигнал с датчика тока 11 через узел 12 выделения импульсов тока обеспечивает заряд конденсатора 17 выше напряжения опрокидывания второго триггера 3. Постоянная времени разряда конденсатора 17 обеспечивает длительную паузу закрытого состояния ключевого транзистора 1, превышающую несколько периодов коммутации задающего генератора 7, что снижает среднее значение тока через силовые элементы и позволяет уменьшить их габаритную мощность. Конденсатор 17 подключен к входу второго триггера через развязывающие диоды 13,15,16. 2 ил.

Inop IHOH

О tj it t5

WKS

i

Фил. I