Комбинированный источник постоянногоНАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 

(54) КОМБИНИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к npeocspaзовательной технике и может быть использовано в комбинированных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры, содержащих непрерывный и. импульсный стабилизаторы. Известно устройство, в котором в качестве устройства формирования сиг нала обратной связи для управления импульсным стабилизатором в составе комбинированного линейно-импульсного стабилизатора используется рёзисторный делитель, крайние выводы которого подключены к регулирующему органу (РО) линейного стабилизатора, а сред ний вывод - к входу схемы управления ij. Однако пульсации напряжения на РО линейного стабилизатора могут вызвать неустойчивую работу (биения) импульс ного стабилизатора. Поэтому в дакном устройстве необходимым условием устойчивой работы является незначитель ный уровень пульсаций выходного напряжения импульсного стабилизатора, что может привести к усложнению его схемы и к увеличению габаритов фильт ра. Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является комбинированный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий импульсный и линейный стабилизаторы, регулирующиеэлементы которых соединены последовательно между собой и включены менаду входным и выходным выводами, блок управления линейнбго стабилизатора, входом соединенный с выходными выводами, а выходом - с уп равляющим входом регулирующего элемента линейного стабилизатора, блок управления импульсного стабилизатора, выходом соединенный с управляющим входом своего регулирующего элемента, а входом через узел формирования сигнала обратной связи - с силовой цепью регу шрукяцего элемента линейного стабилизатора. Для нормальной работы регулирующего элемента линейного стабилизатора необходимо поддерживать на минимально возможном уровне минимальное амплитудное значение пульсирующего напряжения, при котором регулирующий элемент линейного стабилизатора еще не переходит в состояние насыщения. При насыщении регулирующего элемента на выходе линейного стабилизатора появляются - провалы напряжения. Если пульсации на входе линейного стабилизатора неизменны, то практически возможно поддерживать на минимальном уровне минимальное амплитудное значение пульсирующего напряжения косвенным путем, контролируя его среднее значение. Однако в большинстве практических случаев пульсации изменяются в значительных пределах за счет изменения режима работы стабилизатора {за счет изменения емкости фильтров при изменении температуры, при набросе и сбросе нагрузки). В таких случаях при регулировке блока питания в нормальных климатических условиях при номинальной нагрузке необходимо учесть возможное увеличение пульсаций при набросе (часто . кратковременном) нагрузки и при снижении температуры окружающей среды и установить напряжение на регулирующем элементе линейного стабилизатора с учетом максимально-возможного уровня пульсаций, т.е. с запасом по напряжению, что приводит к дополнительным потерям на регулирующем элементе линейного стабилизатора 2.

Цель изобретения - повышение КПД устройства путем исключения дополнительных потерь на регулирующем элементе линейного стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем что в комбинированном источнике постоянного напряжения узел формирования сигнала обратной связи выполнен в виде диодных пиковых детекторов с открытым и закрытым входами соответственно, вход каждого из которых и служит входом узла формирования сигнала обратной связи, выход одного из указанных детекторов соединен со входом блока у-правления импульсного стабилизатора непосредственно, а выход другого детектора соединен со входом этого же блока управления через инвертирующий узел.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит импульсный и линейный стабилизаторы, каждый из кото)ых имеет свои регулирующие элементы 1 и 2 и свои блоки 3 и 4 управления соответственно. Регулирующие элементы 1 и 2 включены последовательно. Блок 4 управления линейного стабилизатора входом подключен к выходным клеммам устройства, блок 3 управления импульсного стабилизатора входом подключен к выходу узла 5 формирования сигнала.обратной связи. Узел 5 формирования сигнала обратной связи выполнен в виде датчика минимального амплитудного значения пульсирующего напряжения на регулирующем элементе линейного стабилизатора и содержит диодный пиковый детектор б с открытым йходом, диодный пиковый детектор 7 с закрытым входом и инвертирующий узел 8, изменяющий полярность выходного напряжения детектора 7. Детекторы 6 и 7 входом подключены к регулирующему элементу 2, Выход детектора б подключен к входу блока 3 управления непосредственно, а выход детектора 7 подключен к вхо, ду блока 3 управления через, инвертирующий узел 8.

Узел 5 преобразует пульсирующее напряжение на регулирующем элементе линейного стабилизатора в постоянное

напряжение, равное (пропорциональное) минимальному амплитудному значению этого напряжения. Происходит это следующим образом. На выходе детектора б формируется постоян„ ное напряжение, равное по величине максимальному амплитудному значению пульсирующего напряжения, а на выходе детектора 7 - напряжение, равное максимальному амплитудному значению, измеренному без учета постоянной составляющей, т.е. напряжение, равное U jjiKc AAMH- Второе напряжение алгебраически вычитается из первого с помощью инвертирующего устройства, выполненного в виде инвертирующего усилителя с коэффициентом передачи единица. Таким образом на входе схемы управления формируется сигнал обратной связи, равный по величине минимальному амплитудному значеQ нию пульсирующего напряжения на регулирующем элементе линейного стабилизатора (идлин) .

Преимущество предлагаемого устройства по сравнению с известным заклюе чается в увеличении его КПД, что, в свою очередь, приводит к увеличению надежности и снижению габаритов устройства благодаря уменьшению габаритов теплоотвода регулирующего элемента линейного стабилизатора. Иаи0 больший положительный эффект получают в устройствах большой мощности, когда в качестве импульсного стабилизатора используется стабилизированный выпрямитель, имеющий, как правило,

5 высокий уровень пульсаций выходного напряжения, а также при таких условиях работы, когда возможен кратковременный наброс нагрузки, значительное изменение температуры окружающей

0 среды, приводящие к увеличению пульсаций напряжения.

Формула изобретения

Комбинированный источник постоянного напряжения, содержащий импульсный ;и линейный стабилизаторы, регулирующие элементы которых соединены последовательно между собой и вклю60 чаны между входным и выходным выводами, блок управления линейного стабил 11Эатора, входом соединенный с выходными выводами, а выходом - с управлякяцим входом регулирующее о

(5 элемента линейного стабилнча i-r.;v),

блок управления импульсного .стабилизатора, выходом соединенный с управ ляющим входом своего регулирующего элемента, а входом через узел формирования сигнала обратной связи - с силовой цепью регулирующего элемента линейного стабилизатора, о i л и чающийся тем, что, с целью повышения КПД, узел формирования сигнала обратной связи выполнен в виде диодных пиковых детекторов с открытым и закрытым входами соответственно, вход каждого из которых служит входом узла формирования сигнала об0-

ратной связи, выход одного из указанных детекторов соединен со входом блока управления импульсного стабилизатора непосредственно, а выход другого детектора соединен со входом того же блока управления через инвертирующий узел.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 449340, кл. G 05 F 1/56, 1973.