Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1977 года по МПК G05F1/56 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области радиок электротехники и может быть испопьэо вано в качестве источника электропитания.

Известен импульсный стабилизатор напряжения с фиксированной частотой работы ключевого регулирующего органа 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению являет ся Импульсный стабилизатор постоянного напряжен ия, содержащий последовательный импульсный регулирующий орган, к выxoд ному силовому зажиму которого подключен LC-фильтр с коммутирующимДИОДОМ, ко входному силовому зажиму - один из входных выводов, а к управляющему зажиму - выходной зажим управляющего органа, соеTosraiero из делителя выходного напряжения, источника опорного напряжения, сравнивающего органа и формирователя управляющих сигналов U.

Недостатком из§естных устройств является низкая устойчивость и- значительный объем выходного LC-фильтра. Обусловлено это тем, что сравнивающий орган стабилизатора, предназначенный для слеже

за средним значением выходного напряжения, обладая высокой чувствительностью w быстродействием, реагирует на пульсации выходного напряжения. Для исключения работы схемы сравнения по пульсациям, т.е. обеспечения устойчивости стабилизатора, требуется высокая степень фильтрации его выходного напряжения. Между тем, повышение степени фильтрации связано с Ьозрастанием объема ЬС-фильтра, ухудщением весо-габаритнЫх характеристик стабилпзатОра. С другой стороны, это не оправдано в случае, когда нагрузка стабилизатора знвчительно менее критична к амплитуде пульсаций шоающего напряжения (например, оконечные каскады двухкаскадных стабилизаторов, электродвигателей и т.п.).

Целью изобретения является повыщ«. ние устойчивости к улучщение весо-габаригных характеристик импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Эта цель достигается тем, что предлагаемый импульсный стабилизатор постоянного напряжения снабжен НС-фильтром, подключенным параллельно выходным зажимам, л двуполярным ограничителем напряжения, п ключенным параллельно резистору RC-филь ра, причем делитель выходного напряжения подключен параллельно конденсатору F Cфнльтра. Функциональная схема предложенного и пульсного стабилизатора постоянного напряжения представлена на чертеже. Стабилизатор содержит последовательный импульсный регулирующий орган 1, выходной luC-фильтр 2 с коммутирующим диодом 3, RC- mibTp 4, двуполярный ограничитель 5, делитель 6 выходного напря жения г источник 7 опорного напряжения сравнивающий орган 8, формирователь 9 управляющих сигналов Импульсный стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом. Напряжение, отфильтрованное Li С-фидьт ром, поступает на выход стабилизатора и на КС-фильтр 4. При этом пульсации выходного напряжения стабилизатора определяются параметрами Lt С-фильтра, исходя из допусков нагрузки. RC-фильтр представ ляет собой входную цепь канала напряжения обратной связи стабилизатора. Благодаря его использованию коэффициент сглаживания пульсаций напряжения обратной связи, подаваемого на делитель 6 выходно го напряжения составляет: 3,.-S 1,с где:.5гс коэффициент сглаживания пульсаций L. С-фильтра 6„.- коэффициент сглаживания пульсаций RC-фильтра. $ выбирается исходя из условия обеспечения устойчивой раооты импульсно го стабилизатора. Дим исключения ухудшения динамических характеристик стабилизатора, обусловленного введением в цепь его обратной связи дополнительного фильтра, параллельн резистору Г С-фильтра 4 включен двуполяр ный ограничитель 5 напряжения, который связывает вход и выход НСнфильтра. В исходном состоянии (статическом режиме работы стабилизатора) двуполярный ограничитель не влияет на работу стабилизй гора. Это обеспечивается соответствующим выбором резистора RC-фильтра , при котором напряжение на нем ниже напряжения пробоя ограничителя. Напряжение отпирания ограничителя выбирается исходя из допустимых отклонений выходного напрвжения стабилизатора при динамических изменениях напряжения питания стабилизатора или нагрузки, т.е. когда проявляются инерционные свойства стабилизатора. Это обеспечивает безынерционную peak- цию сравнивающего органа стабилизатора на отклонение выходного напряжения, превышающее допусти ое. Таким образом, введение дополнительных элементов, наряду с повыщением устс чивости описываемого стабилизатора, позволяет снизить требования к степени фильтрации его выходного напряжения, т.е. уменьщить объем L С-фильтра и улучшить весо-габаритные характеристики стабилизатора. Формула изобретения Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательный ключевой регулирующий орган, к выходному силовому зажиму которого подключен LiC-фильтр с коммутирующим диодом, ко входному силовому зажиму - один из входных выводов, а к управляемому зажиму - выходной зажим управляющего органа, состоящего из. делителя выходного напряжения, источника опорного напряжения, сравнивающего органа и формирователя управляющих сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости и улучшения весо-габаритных характеристик стабилизатора, он снабжен Б С-фильтром, подключенным параллельно выходным зажимам, и двуполярным ограничителем напряжения, подключенным параллельно резистору RC-фильтра, причем делитель выходного напряжения подключен параллельно конденсатору RC-фшIьтpa. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе t. i. Авторское свидетельство СССР № 372552, кл. Q 05 F 1/56, 1971 г. 2. Домеников В. И., Казанский Л. М. Стабилизированные источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Л. , Судостроение, 1971 г., с. 164, рис.5, 6. А,.

duoS