Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1978 года по МПК G05F1/46 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использоъанй дл-я стабилизации постоянного напряжения, в частности в качестве входного стабилизатора напряжения для импульсных схем, статических преобразователей и т. д.

Известен стабилизатор с -параллельным регулирующим элементО:М, управляемым от датчи-ка выходного напряжения через схему широтно-И(Мпульсного .преобразователя 1.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату ж изобретению является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий лервый ключевой регулирующий элемент, включенный последодовательно в одну из входных щин и по цепи управления соединенный через релейный элемент с датчиком входного тока, LC-фильтр с блокирующим диодо:М, дроссель которого включен последовательно в другую входную шину, а конденсатор соединен с вывода-ми для подключения нагрузки и защунтирован через первый диод вторым регулирующим элементам, по управляющему входу соединенным через управляющий блок с датчиком выходного напряжения 2.

Недостаток такого стабилизатора состоит в больших пульсациях выходного напряжения.

Целью изобретения является улучшение характеристик выходного напряжения.

Указанная цель достигается тем, что в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем первый ключевой регулирующий элемент, включенный последовательно в одну из входных щин и по цепи управления соединенный через релейный элемент с датчико.л входного тока, LC-фильтр с блокирующим диодом, дроссель которого включен последовательно в другую входную шину, а конденсатор соединен с выводами для лодключення нагрузки и зашунтирозан через первый диод BTopbLM регулирующим элементом, по управляющему входу соединенным через управляющий бло.к с датчиком выходного напряжения, новым является то, что конденсатор LC-фильтр а защу 1тирова.н через второй доиолнительно 1введенный диод введенным дополнительно третьим регулирующим элементом, управляющим входом соединенным с выходом управляющего блока, причем общая точка третьего регулирующего элемента и второго дополнительно введенного диода соединена с концом дополнительно введенной обмотки дросселя LC-фильтра, начало которой соединено с началом ооиоаной обмотки дросселя LC-фильтра.

На фиг. I представлена функциональная схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения. На фиг. 2 приведены диаграммы напряжений на зажимах параллельных

ключей (аи б), пульсаций выходного напряжения (в) и тока нагрузки (г).

Стабилизатор содержит ключевой регулирующий элемент /, включенный последовательно в одну из выходных шин и по цепи управления через релейный элемент 2, соединенный с датчиком входного тока 3, дроссель 4 LC-фильтра, включенный последовательно в другую входную шину, блокнрующий диод 5 LC-фильтра, регулируюш,не элементы 6, 7, диоды 8, 9, .конденсатор 10 соединенный с вывода1ми для -подключения нагрузки //, датчик 12 выходного напряжения и управляющий блок 13.

Стабилизатор работает следуюш им обраSOiM.

Регулирование выходного напряжения стабилизатора осуществляется из-менением интерзала проводимости нараллельных регулирующих элементов (эй 7 при лостоя-нной частоте ко,М|Мутаций. Прн этом моменты .переключения (алсдого регулирующего элемента сдвинуты на полцериода частоты коммутации. Интервал проводимости регулирующих элементов б и 7 изменяется в зависимости от величины нагрузки 11 (и 1при нагрузке, близкой к холостому ходу, интервал нроводимости нрибл-ижается к .нолупериоду -частоты ;ком:мутации каждого из регулируюи1,их эле-ментов 6,7).

Дроссель 4 обеспечивает деление тока .через иараллельные регулирующие элементы 6 и 7, .при этом последовательный регулирующий элемент / коммутируется в функции суммариого тока через обмотки дросселя, поддерживая его значение на заданном уровне. Амллитуда Пульсации суммарного тока дросселя 4 определяется шириной петли гистерезиса релейного элемента 2. При набросе нагрузки уменьшается интервал проводимости регулирующих элементов 6, 7, и если величина тока нагрузки не превышает суммарный ток дросселя 4, то провал в кривой выходного напряжения отсутствует.

При постоянных параметрах индуктивноемкостного фильтра амплитуда пульсации выходного напряжения определяется частотой ком1мутации параллельных регулирующих элементов 6 и 7. Частота пульсации выходного лапряжения (фиг. 2,в) оказывается равной удвоенной частоте (коммутации |каждого из параллельных регулирующих элементов 6, 7. Это позволяет уменьшить пз пьсации выходного напряжения.

При перегрузке или коротком замыкании в нагрузке максимальный ток, потребляемый от источника, не превышает заданное стабильное значение, т. е. обеспечивается таковая защита.

Применение двух параллельных регулирующих элементов, коммутирующихся поочередно, выгодно отличает предлагаемый :И;мпульсный стабилизатор от прототина, так как при этом появляется возможность уменьшения амплитуды пульсаций. Это расширяет область применения импульсных стабилизаторов.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий первый ключевой регулирующий элемент, включенный цоследовательно в одну из входных шин и по цепи управления соединенный через релейный элемент с датчиком вхо,дного тока, LC-фильтр с блокирующим диодом, дроссель которого включен последовательно в другую входную шипу, а конденсатор соединен с выводами для подключения нагрузки и зашунтирован через первый диод вторым регулирующим элементом, по управляющему входу соединенным через управляющий блО|К с датчиком выходного напряжения, отличающийся тем, что, с целью улучшения хара:ктеристик выходиого напряжения, конденсатор LC-фильтра зашунтирован через второй дополнительно введенный диод введенным дополнительно третьим регулирующим элементам, упра;вляющим входом соединенным с выходам управляющего блока, причем общая точка третьего регулирующего элемента и второго дополнительно введенного диода соединена с (Концом дополнительно введенной обмотки дросселя LC-фильт ра, начало которой соединено с началом основной обмотки дросселя LC-фильтра,

Источники информации, принятые во внимание при эконертизе:

1.Грейвер Е. Г. Ключевые стабилизаторы иапряжения постоянного тока. М., «Связь, 1970, с. 76.

2.АвторскоесвидетельствоСССР №48543:2, G 05 F 1/56, 1975.

А

5

/О

1и

№

AAWAzVA/VVv

п п

/