Ключевой стабилизатор постоянного напряжения с программным управлением Советский патент 1977 года по МПК G05F1/56 H02M3/135 

1

Изобретение относится к области радиотехники и радиоэлектроиики и может быть исиользовано в качестве вторичного источника иитания радиоаппаратуры, устройств измерения и контроля.

Известны ключевые стабилизаторы постоянного наиряжения, содержащие выпрямитель, регулирующий элемент, измерительный орган, модулятор и источник оиорного наиряжения 1, 2.

Ири необходимости получения на выходе таких стабилизаторов различного по величине напряжения, проходится производпть его регулирование вручиую, что не позволяет осуществить автоматизацию для получения требуемого на выходе иапряжения.

Наиболее близким техническим рещением к данному изобретению является ключевой стабилизатор иостоянного напряжения с программным управлением, содержащий выпрямительный мост, модулирующее устройство на диффереициальном усилителе, один из входов которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход подключен к цепи управления регулирующим тиристором, анод которого соедипен через транзисторный фильтр с одной из выходных клемм, и усилитель обратной связи, один из входов которого подключен к делителю выходного

напряжения, а другой - к выходу преооразователя код - напряжение 3.

В указаином стабилизаторе недостатки регулировки устранены путем включения в иеиь базы транзистора усилителя обратной связи преобразователя код-напряжения, управляемого от программного устройства, запптываемого от источника оиорного напряжения.

Однако такой стабилизатор имеет сравнительно небольщую чувствительность, что, в свою очередь, снижает КПД, точность регулирования п быстродействие стабилизатора. В такой схеме может возникать автогенерация, появляющаяся при переходе регулирующего эле.мента из одиого дискретного состояиия в другое, и резком изменении тока и напряжения нагрузки, что является нежелательным для целого ряда нагрузок (например, для средств измерения и контроля).

Целью изобретеи1 я является улучщение качества стабилизации за счет снижеиия уровня иульсаций и явлений автогенерации, возникающих при переходе из одного крайнего значения выходного напряжения в другое, а также при резко.м изменении тока нагрузки.

Эта цель достигается тем, что в стабилизатор введен повторитель-ограничитель, вход которого соединен с выходом усилителя обратной связи, а выход - с входом модулирующего устройства.

На чертеже представлена схема предлагаемого ключевого стабилизатора напряжения.

Стабилизатор состоит из выпрямительного моста 1 без сглаживающей емкости, регулирующего тиристора 2, транзисторного фильтра 3, преобразователя код-напряжение 4, усилителя обратной связи (измерительного органа) 5, в качестве которого применен интегральный усилитель тииа 1УТ401Б, повторителя-ограничителя 6, нагрузкой которого является резисторы 7 и 8, точка соединения которых через резистор смещения 9 подключена к источнику коллекторного питания этого лее транзистора, генератора пилообразного синхронизированного с сетью напряжения 10, модулирующего устройства 11, в качестве которого применен так же усилитель 1УТ401Б, схемы формирования 12 импульсов управления регулирующим тиристором. Нагрузка 13 подключена к выходу транзисторного фильтра.

Наиряжеиие на выходе модулирующего устройства 11 вырабатывается в каждый полупериод изменения напряжения сети в момеит сравнения напряжения на выходе иовторителя-ограничителя 6 с пилообразным наиряжением генератора 10. При этом величииа иапряжения на выходе повторителя-ограиичителя экБивалеитиа величиие наирялсепия па выходе усилителя обратной связи 5 и величиие иаирял :ения на выходе преобразователя коднапрялсение 4.

Поскольку начало «пилы пилообразного иаирял ения генератора 10 синхронизировано с моментом иерехода синусоиды напрялеения сети через нуль, а выпрямительный мост 1 лищен сглаживающей емкости, регулирующий тиристор 2 управляется в течение калчдого полупериода изменения наирял ения сети. При этом момеит отпирания регулирующего тиристора оиределяется уровием напряжения иа выходе усилителя обратной связи 5.

Амплитуда пилообразного напрял ения выбрана таким образом, чтобы управлеиие регулирующим тиристором осуществлялось в течение, любого из полуиериодов при наличии максимального рассогласоваиия на входе усилителя обратной связи, а смещение иа резисторе 8 иовторителя-ограничителя эмиттсрпого повторителя введеио для того, чтобы уиравлеиис регулирующим тиристором осуществлялось и ири рассогласовании, равном нулю.

Этим исключается возможность как пропуска полупериода, так и полного открывания регулирующего тиристора на весь иолуиериод, что снижает ударные воздействия напрял еиия на выходе регулирующего тиристора через цепь обратной связи на усилитель обратной связи и уменыиает длительность процессов автогенерации при переходе с одного крайнего значения наирял еиия на выходе стабилизатора к

другому крайиему значению этого напряжения и сиособствует умеиьщеиию уровня пульсаций выходного напряжения.

Введение в стабилизатор повторителя-ограиичителя, включенного меладу модулирующим

устройством и усилителем обратной связи, позволяет улучшить качество стабилизации за счет снижения уровня иульсаций и явлеиий автогенерации.

Формула изобретения

Ключевой стабилизатор постоянного иапрял ения с программным управлением, содерлеащий выпрямительный мост, модулирующее устройство на дис|)фереициальиом усилителе,

один из входов которого соединен с выходо.м генератора пилообразиого иапряжепия, а выход подключен к цепи управления регулирующим тиристором, анод которого соединен через транзисториый фильтр с одной из выходных клемм, и усилитель обратной связи, одии их входов которого подключен к делителю выходного напрялсения, а другой - к выходу иреобразователя код-наиряжение, отличающийся тем, что, с целью улучгнения

качества стабилизации путем снижения уровия пульсаций и явлеиий автогенерации, возникающих при переходе с одпого крайнего значения выходного напрял ения к другому, а также ири резком изменении тока нагрузки,

в него введен повторитель-ограничитель, вход которого соедииеи с в-ы.одом усилителя обратной связи, а выход - со вторым входом модулирующего устройства. Источиики информации, принятые во внимание пр экспертизе:

1.Лвт. св. СССР jVo 329634, М. Кл. Н 02М , 1972 г.

2.Лвт. св. СССР Л 333659, М. Кл. Н 02М 3/14, 1972 г.

3. .чвт. св. СССР 333661, М. Кл. Н 02М , 1973 г (прототип).