Стабилизатор постоянного напря-жЕНия Советский патент 1981 года по МПК G05F1/58 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

I

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в измерительных приборах и системах.

Известен стабилизатор постоянного напряжения, используемый для питания различной радиоэлектронной аппаратуры f-f.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательный регулирующий элемент, управляющий вход которого соединен с выходом сумматора, первым входом соединенного с выходом сравнивающего элемента, первый вход которого соединен с источником опорного напряжения,а второй вход - со средней точкой делителя напряжения, включенного параллельно выходным выводам, кроме того, второй вход сумматора соединен с выходом триггера, первый вход которого соединен с источником сигнала «Сброс, а второй вход - с выходом порогового устройства, входами подключенного параллельно датчику перегрузки, включенному последовательно с регулирующим элементом и силовую шину 2.

Недостатком данного устройства является отключение стабилизатора, вызванное

ложным срабатыванием триггера, обусловленное переходным процессом в цепи нагрузки.

Цель изобретения - повышение надежности.

Цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения введены коммутирующий элемент, катушка индуктивности, формирователь управляющего сигнала, дополнительный триггер и схема совпадения, причем один из входов триггера соединен с выходом схемы совпадения, один вход которой соединен с выходом дополнительного триггера, одним входом соединенного со вторым входом схемы совпадения, выходом порогового устройства и входом формирователя управляющего сигнала, выход которого соединен со вторым входом дополнительного триггера и управляющим входом коммутирующего элемента, силовым входом соединенного с выходом регулирующего элемента, кроме того, первый выход коммутирующего эле.мента через катушку индуктивности соединен со вторым выходом коммутирующего элемента и датчиком перегрузки. На чертеже представлена функциональная, схема стабилизатора постоянного напряжения. Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, сумматор 2, коммутирующий элемент 3, формирователь 4 управляющего сигнала, дополнительный, триггер 5, триггер 6, сравнивающей элемент 7, катушку 8 индуктивности, датчик 9 перегрузки, пороговое устройство 10, схему 11 совпадения, источник 12 сигнала «Сброс, источник 13 опорного напряжения, делитель 14 и 15 напряжения, выходной конденсатор 16. Стабилизатор работает следующим образом. В нормальном режиме работы стабилизатора -коммутирующий элемент 3 находится в состоянии, при Котором выход регулирующего элемента 1 подключен к датчику 9 перегрузки минуя катущку 8 индуктивности, а триггер 6 находится в coijтоянии, при котором его выходное напряжение равно нулю и не оказывает влияния на работу стабилизатора в целом. При этом входное напрял ение стабилизатора с некоторым коэффициентом передачи передается через регулирующий элемент 1 на выход. Если выходное напряжение не соответствует номинальному значению, то с выхода сравнивающего элемента 7 через сумматор 2 на регулирующий элемент 1 оказывается воздействие, изменяющее его коэффициентпередачи таким образом, чтобы на выходе стабилизатора установилось напряжение равное номинальному значению. В момент включения стабилизатора н.а входе, а, следовательно, и на его выходе происходит скачкообразное изменение напряжения, при котором в цепи выходного конденсатора 16 и нагрузки возникает переходной процесс, обуславливающий резкое нарастание тока в цепи: регулирующий элемент 1, датчик 9 перегрузки и параллельно соединенные выходной конденсатор 16 и емкостная нагрузка стабилизатора. Образующийся на датчике 9 перегрузки перепад напряжений поступает на входы порогового устройства 10. Если перепад напряжений на датчике 9 перегрузки превышает порог срабатывания порогового устройства 10, на его выходе формируется положительный перепад напряжений, при этом на выходе формирователя 4 управляющего сигнала формируется положительный перепад, по которому коммутируюший.элемент 3 подключает выход регулирующего элемента 1 к датчику 9 перегрузки через катушку 8 индуктивности. Длительность выходного импульса формирователя управляющего сигнала выбирается такой, чтобы переходной процесс. происходящий на выходной емкости 16 и емкости нагрузки, закончился. За счет того, что ток переходного процесса через катушку 8 индуктивности изменяется по экспоненциальному закону, т. е. при скачкообразном воздействии напряжения нарастание тока через катущку 8 индуктивности происходит плавно, с некоторой постоянной времени, резкое нарастание тока в цепи: регулирующий элемент 1, катунжа 8 индуктивности, датчик 9 перегрузки и параллельно соединенные выходная емкость и емкость нагрузки исключается, поэтому падение напряжения на датчике 9 перегрузки в начальный момент оказывается меньще порога срабатывания порогового устройства и на выходе порогового устройства 10 формируется отрицательный перепад напряжения, по которому дополнительный триггер 5 переводится в единичное состояние. В установивщемся режиме катущка 8 индуктивности представляет собой короткозамкнутый проводник и токи через выходной конденсатор 16 и конденсаторы нагрузки отсутствуют, следовательно, перепад напряжения на датчике 9 перегрузки определяется лищь током через активную нагрузку, при этом, если перепад напряжений на датчике 9 перегрузки превышает порог срабатывания порогового устройства 10, на выходе порогового устройства 10 снова формируется положительный перепад, который поступает на вход схемы 11 совпадения, а так как на втором входе схемы совпадения присутствует положительный потенциал, поступающий с выхода дополнительного триггера 5, то на выходе схемы 11 совпаД ния формируется импульс, переводящий триггер 6 в состояние, при котором запрещается прохождение входного напряжения стабилизатора через регулирующий элемент 1 на выход. В случае же, если после окончания переходного процесса перепад напряжений на датчике 9 перегрузки меньше порога срабатывания порогового устройства 10, коммутирующее устройство 3 отрицательным перепадом с формирователя 4 управляющего сигнала возвращается в исходное состояние, то есть в состояние, при котором выход регулирующего элемента 1 соединяется с датчиком 9 перегрузки .минуя катушку 8 индуктивности. Формула изобретения Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательный регулирующий элемент, управляющий вход которого соединен с выходом сумматора, первым входом соединенного с выходом сравнивающего элемента, первый вход которого соединен с источником опорного напряжения, а второй вход - со средней точкой делителя напряжения, включенного параллельно вы.ходным выводам, кроме того, второй вход сумматора соединен с выходом триггера, первый вход которого соединен с источником сигнала «Сброс, а второй вход - с

выходом порогового устройства, входами подключенного параллельно датчику перегрузки, включенному последовательно с регулирующим элементом в силовую шину, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены коммутирующий элемент, катушка индуктивности, формирователь управляюш,его сигнала, дополнительный триггер и схема совпадения, причем один из входов триггера соединен с выходом схемы совпадения, один вход которой соединен с выходом дополнительного триггера, одним входом соединенного со вторым входом схемы совпадения, выходом порогового устройства и входом формирователя управляющего сигнала, выход которого соединен со вторым входом дополнительного триггера и управляющим входом коммутирующего элемента, силовым входом соединенного с выходом регулирую;, щего элемента, кроме того, первый выход коммутирующего элемента через катущку индуктивности соединен со вторым выходом коммутирующего элемента и датчиком перегрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Венгеровский Л. В. и др. Прецизионные полупроводниковые стабилизаторы. Л., «Энергия, 1974, с. 106-112.