Стабилизированный источник постоянного напряжения Советский патент 1980 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к ключёвы / стабилизаторам постоянного напряжения и предназначено для применения в системах питания вычислительных машин и автоматических устройств.

Известен импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий орган управления с генератором пилообразного напряжения и узлом сравнения, триггер, подключенный к управляющей цепи коммутатора, усилитель мощности с трансформатором, узел синхронизации, причем генератор пилообразного напряжения оргйна управления вьтолнен с двумя входами и подключен одним входом через дополнительно введенный узел синхронизации к триггеру,другим - чере узел сравнения к коммутатору fll.

Известный стабилизатор относится к классу широтно-импульсных стабилизаторов. Схемное решение, исключающее токи перекрытия в указанном стабилизаторе, применимо только для стабилизаторов с ШИМ и не применимо для релей-

2

но-импульсных стабилизаторов, так как в них применены различные принципы стабилизации, вспедсШив чего схемы управления в них имеют разпичные функциональные узлы. Кроме того, стабилизаторы с ШИМ по сравнению с релейноимпульсными стабилизаторами облада|6т большой инерционностью, так как воздействие на силовую цепь в них запаздывает по отношению к нестабильности-выходного напряжения, что приводит к увеличению пульсаций и нестабильности выходного напряжения.

Известен также стабилизированный

5 источник постоянного напряжения, содержащий низкочастотный выпрямитель с фильтром, соединеиный входом с входными выводами, а выходом - с входом ключевого преобразователя постоянного напряжения, вторичная обмотка в1Лодного траясформаггора которого через выпрямитель с выходным фильтром соединена с выходными выводами, к которым входом подклкучен усилитель рассогласования, триггер Шмидта, вход которого соединен с выходом усилителя рассогласования, усилитель мощности, выход KOTOpoto соединен с управляющим аходом ключевого преобразователя постоянного напряжения, генератор прямоугольных импульсов и схему И 2. В известном устройстве один вход схемы И связан с выходом триггера Шмидта, а другой вход - с генератором импульсов. При таком схемном решении между импульсами , поступающими на вход ключевого преобразователя, отсутствуют Паузы вследствие |чег6 в проходных транзисторах ключевого преобразователя развиваются токи перекрытия (когда один транзистор открылся, а второй еще не закрылся), приводящие к выходу проходных транзисторов из строя и, следовательно, к не надежной работе стабилизатора. Цепью изобретения является повышени надежности работы путем устранения токов перекрытий в проходных транзисторах ключевого преобразователя постоянного напряже11ия. Для этого стабилизированный источник постоянного напр яжения снабжен двумя линиями задержки и второй схемой И, при этом вход каждой из линий задержки сое динен с соответствующим выходом генератора прямоугольных импульсов и с одним из входов соответствующей из схе И, выход каждой из линий задержки соединен с другим входом соответствующей из схем И, третий вход каждой из которых соединен с выходом триггера Шмидт а выход каждой из схем И подсоединен к входуусилителя мощности, На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства. Стабилизированный источник постоянного напряжения содержит низкочастотны выпрямитель 1 с фильтром, соединенный входом с входными выводами, ключевой преобразователь 2, вторичная обмотка выходного трансформатора которого чере выпрямитель 3 с фильтром подключена к выходным выводам и к входу усилител 4 рассогласования, Триггер Шмидта 5 подсоединен входом к выходу усилителя 4 рассогласования. Линии 6-7 задержки входы которых соединены с выходами 8 и 9 генератора Ю прямоугопьиых импул сов и в оплми схем И И-12. Выводы ИНИЙ задержек соединены с другими вхоами схемы И 11-12, третьи входы коорых соединены к выходу триггера Шмида 5, Входы схем И 11-12 соединены входами усилителя 13 мощности, поД люченного своими выходами к входам лючевого преобразователя 2, Стабилизатор работает следующим обраом,Пульсации и нестабильность выходного напряжения усиливаются усилителем 4 рассогласования и поступают на вход риггера Шмидта 5, При уменьшении выходного напряжения стабилизатора ниже нормы триггер Шмидта срабатывает и разрешает прохождение через схемы И 11-12 и далее через усилитель 13 мощности на вход ключевого преобразователя 2 прямоугольных импульсов с паузами мелсду импульсами во время которых происходит полное запирание проходных силовых транзисторов ключевого преобразователя 2, чем и устраняются токи перекрытия в указанных транзисторах Формирование пауз между импульсами осуществляется линиями 6-7 задержки схемами И 11-12 и ген атором 1О прямоугольных импульсов. Генератор прямоугольных импульсов вьщает со своих выходов 8-9 в противофазе равные по длительности импульсы (меандры), ксИгорые через линии задержки и без задержки поступают соответственно на входы схем И 11-12, открывание которых производится только при наличии на их входах импульсов с генератора Ю, с линий 6-7 задержки и триггера Шмидта 5, Таким образом, на входы усилителя мощности, при наличии разрешающего сигнала с выхода триггер:а Шмидта 5, поступают в противофазе укороченные по переднему фронту прямоугольные импульсы генератора прямоугольных импульсов. Так как частота поступления импульсов остаётся равной частоте генератора прямоугольных импульсов, то между i импульсами обра- зуются пуазы, которые как было указано выше, приводят к устранению токов перекрытия. Импульсы, поступающие на вход усилителя мощности, усиливаются последним и поступают на вход ключевого преобразователя 2, которьй преобразует постоянное напряжение, поступающее с низкочастотного выпрям1 теля с фильтром 1, в высокочастотные импульсы, поступающие на вход высокочастотного выпрямителя с фильтром 3, Напряжение |нв выходе стабилизатора повышается и через усилитель рассогласования переклю чает триггер Шмидта 5, Прохождение им пуяьсов через схемы И 11-12 Прекра-i-. щается, что приводит к запиранию ключевого преобразоватевя 2 и, следовательно, к снижению напряжения на выкоде стабилизатора. Далее цикл работы стабилизатора повторяется. Такое построение схемы исключает возможность появления в проходных транзисторах ключевого 1феобразоваггеля токов перекрытия, что повы шает надежность работы ключевого ста билвзапгора напряжения и, следовательно, вычислительной машины в аелом. Экономическая целесообразность под тверждается тем, что за счет повьппения надежности работы ключевого стабилизатора напряжения существенно уменьшается вероятность появления отказа и, следо вательво, экономится дорогостоящее машинное время; &а счет уменьшения количества отказов сокращаются накладные расходы, связанные с ремонтом блоков. Формула из обр е т е в и я Огабнлизнровавный источник постоянно го напряжения, содержащий низкочастотвый выпрямитель с фильтром, соединенный входом с входными выводами, а ВЬ5ходом - с входом ключевого преобразователя постоянного напряжения, вторичная обмотка выходного трансфор1Матора которого через выпрямитель с выходным фильтром соединена с выходными вьюодами, к которым входом подключён усилитель рассогласования, триггер Шмидта, нход которого соединён с выходом усилителя ссогласован ия, усилитель мощности, выход крторого соединён с управляющими входами ключевого преобразователя постоянного напряжения, генератор прямоугольных импульсов и схему И, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности стабилизатора путём устранения токов перекрытия в проходных транзисторах ключевого преобразователя постоянного напряжения, он снабжён двумя линиями задержки и второй схемой И, при этом вход каждой из линий задержка соединен с соответствующим выходом генератора прямоугольных импульсов и с одним из входов соответствующей из схем И, вы(Ход каждой из линий задержки соединен с другим входом соответствующей из схем И, третий вход каждой из которых соединен с выхйдом триггера Шмидта, а выход каждой их схем И подсоединен к входу усилителя мощности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 517014i кл. & 05 F 1/56, 1974. 2.Авторбкое свидетельство СССР по заявке № 2176284/24-07, кл. GF05 F 1/S6, 1975.

.-.