Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1978 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания. Известен иьшульсный стабилизатор постоянного напряжения, который содержит регулирующий элемент, сглаживающий фильтр.и блок управления, сос тоящий из усилителя постоянного тока источника опорного напряжения, делителя выходного напряжения, широтноимпульсного модулятора и релейного усилителя мощности ij . Известен также импульсный стабили затор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, подключенный входом к входному выводу, а выходом через сглаживающий фильтр к выходному выводу и блок управления, состоящий из подк.шоченного к выходным выводам делителя напряжения, выход которого соединен с первым входом усилителя рассогласования, ко вт рому входу которого подключен первый вывод источника опорного напряжения с плавно-нарастающей характеристикой, второй вывод подсоединен к обще шине, а выход усилителя рассогласования через релейный усилитель соединен с управляющим входом регулирую щего элемента 2 . Недостатками импульсного стабили- . затора постоянного напряжения является низкая надежность и большое время установления выходного напряжения, замедляющее готовность аппаратуры к работе. При увеличении скорости нарастания опорного и, следовательно, выходного напряжения, ток, протекающий через регулируюиий элемент во время первого открытого состояния его, может превысить преаельно-допустимыв значения. Это вызвано тем, что за время нарастания выходного напряхения стабилизатора до значения, необходимого для отпирания двух последовательно включенных переходов эмиттер-базы транзисторов УТП, опорное напряжение сильно возрастает. При этом сигнал на запирание регулятора формируется с запаздыванием, как только выходное напряжение с делителя превысит опорное. Целью изобретения является nosteneние надежности и уменьшение времени установления выходного напряжения. Цель достигается тем, что импульсный стабилизатор напряжения, содержащий регулируюйО€й элемент, подключенный входом к входному выводу, а выходом через сглаживающий фильтр х вьшодному выводу и блок управления, состоявши из подключенного к выход-, ным выводам делителя напряжения, выход которого соединен с первым входом усилителя рассогласования., ко второму входу которого подключен первый вывод источника опорного напряжения о плавно-нарастающей характеристикой второй вывод подсоединен к общей шине а выход усилителя рассогласования через релейный усилитель соединен с управлякяцим входом регулирукадего элемента, причем усилитель рассоглйссйа ния выполнен на двух транзисторах-, эмиттеры которых объединены и через -дополнительно введеный токостабилизирующий двухполюсник подключены к входному выводу, коллектор первого транзистора подключен к общей шине, а база - ко второму входу усилителя рассогласования; коллектор второго транзистора подключен к выходу усилителя рассогласования и через резистор к общей шине. На чертеже изображена электрическая схема импульсного стабилизатора напряжения. Вход регулирующего элемента 1 соединен с минусовым входным выводом стабилизатора, а выход через фильтр 2-е выходным выводом и Дели телем напряжения 3, Средний вывод де лителя напряжения 3 соединен с первы входомусилителя рассогласования 4, выполненного по дифференциальной схе ме. Эмиттерные цепи транзисторов 5 и 6 усилителя рассогласования 4 соединены с входным выводом стабилизатора через токостабилизирующий двухполюсник 7. Источник опорного напряжения 8 с плавно-нарастающей характеристикой,, подключен одним выводом ко второму входу усилителя рассогласования 4, другим - к общей ин{не стабилизатора. Выход усилителя рассогласования 4 соединен со входом релейного усилителя 9, выход которого подключен к управляющему входу регулирующего эле мента 1. Устройство работает следующим обр зом. При подаче напряжения питания Ug регулирующий элемент 1 открывает ся и конденсатор фильтра 2 заряжаетс Мгновенное установление напряжения питания на входе стабилизатора обесп чивает и мгновенное установление рабочех-о тока в эмиттерной цепи транзисторов 5 и 6 усилителя рассогласова шя 4. Токостабилизирующий двухполюсник 7 поддерживает величину этого тока постоянной, независимо от изменения входного напряжения. Переходы эмиттер-база транзисторов 5 и 6 усилителя рассогласования 4 в момент пЬ дачи напряжения UR стабилизатор смещаются в прямом направлении,и следовательно,оказывается готовым для вы работки сигнала усилитель рассогласов ния при сравнении выходного напряжения с опорным. В момент, когда выходное напряжение, приложенное к базе транзистора б через делитель напряжения 3 превысит опорное напряжение источника 8, приложенное к базе транзистора 5, сигнал с коллектора транзистора 6 поступает на релейный усилитель 9, Релейный усилитель преобразует входнне сигналы с пологими фронтами в прямоугольные импульсы напряжения, которыми запирается регулирующий элемент. Поскольку отсутствует задержка в формировании сигнала усилителем рассогласования для запирания регулирукадего элемента, которая определялась временем, необходи№)зм для заряда выходного конденсатора фильтра до величины, обеспечивающей нормальное функционирование усилителя рассогласования, выброс тока через регулирующий элемент при первом включении его почти отсутствует. В устройстве скорость нарастания опорного напряжения может быть увеличена без превышения величины пускового тока над номинальным током нагрузки стабилизатора и, следовательно, время установления выходного напряженияуменьшено. Отсутствие пускового тока повышает надежность устройства. Изобретение может быть использовано как в широтно-импульсных, так и в двухпозициопных стабилизаторах. IB ШИМ-стабилизаторах сигнал от широтно-импульсного модулятора может , быть подан на вход усилителя рассогласования или на вход релейного усилителя. Формула изобретения Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирукадий элемент, подключенный входом к входному выводу, а выходом через сглаживающий фильтр к выходному выводу и блок управления, состоящий из подключенного к выходным выводам делителя напряжения, выход которого соединен с перзым входом усилителя рассогласования, ко второму входу которого подключен первый вывод источника опорного напряжения с плавно-нарастающей характеристикой,.второй вывод подсоединен к общей шине, а выход усилителя рассогласования через релейный усилитель соединен с управляющим входом регулирующего элемента, отличающийся тем, что, с. целью повышения надежности и уменьшения времени установления выходного напряжения, в нем усилитель рассогласования выполнен на двух транзисторах, эмиттеры которых объединены и через дополнительно введенный Токостабилизирующий двухполюсник подключены к входног-ty выводу, коллектор первого транзистора

5

подключен к общей шине, а база ко второму входу усилителя, рассогласования, коллектор второго транзистора подключен к выходу усилителя рассогласования и через резистор к общей шине.

636554б

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1.3VBTOpCKOe свидетельство СССР № 308423, G05 Р 1/10, 1969.

2,Авторское свидетельство СССР V 294132, |05 F 1/10, 1969.

4- о