Непрерывно-импульсный стабилизаторпОСТОяННОгО НАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вторичным источникам питания, и может быть использовано для питания различных ра диоэлектронных .устройств. .Известен непрерывно-импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий СД фильтр, регулирующий элемент, блок управлени)я, датчик тока.и непрерывный стабилизатор напряжения 1 . Однако получение малого уровня пульсаций выходного напряжения в ши роком диапазоне температур окружающей среды требует увеличения установленной емкости выходных конденса торов, а следовательно, приводи к увеличению массы и объема Устройс ва. Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор, содержащий ;LCD-фильтр, входом через регулирующий элемент соединенный с входной клеммой, а выходом - с выходной кле мой, усилитель, выходом подсоединен ный к управляющему входу регулирующего элемента, а первым входам - к делителю напряжения/ датчик тока и блок опорного напряжения. Г2. Недостаток - наличие двух различных источников питания и необходимость увеличения установленной емкости в LCD-фильтре для получения малой пульсации выходного напряжения в широком интервс1ле температур окружающей среды, что увеличивают массу и объем известного устройства. Цель изобретения - уменьшение массы и объема непрерывно-импульсного стабилизатора постоянного напряжения при работе в широком диапазоне температур окружающей среды. Поставленная цель достигается тем, что в непрерывно-импульсный стабилизатор постояннозго напряжения дополнительно введены компаратор, развязыв4ющая ячейка ИЛИ, датчик температуры, оптоэлектронная пара, содержащая светодиод и .фоторезистор, конденсатор, причем выход блока опорного напряжения соединен со вторым входом усилителя и инвертирующим входом компаратора, неинвертирующий вход которого через развязывающую ячейку ИЛИ подключен к выходам датчиков тока и температуры, выход компаратора подсоединен к светодиоду оптоэлектронной пары, фоторезистор которой последовательно с конденсатором подключен к входам коррекции усилителя.

На чертеже приведена схема непрерывно-импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Непрерывно-импульсный стабилизатор постоянного напряжения содержит регулирующий элемент 1, коммутирующий диод 2, сглаживающий фильтр 3, резистор 4 связи, блок опорного напряжения, усилитель 6 и датчик 7 тока, причем коммутирующий диод 2 и сглаживающий фильтр 3 образуют иСО-фильтр, входом через регулирующий элемент 1 подключенный к входно клемме, а выходом - к выходной клемме, резистор 4 обратной связи подсоединен к первому входу усилителя б, к второму входу которого подключен выход блока 5 опорного напряжения. Выход усилителя 6 соединен со входом регулирующего элемента 1. В устройство дополнительно введены кЬндзнсатор 8, оптоэлектронная пара 9, компаратор 10, выполненный на операционном усилителе, резистор 11 развязывающая ячейка ИЛИ 12, датчик 13 температуры. Выход компаратора 10 соединен со светодиодом оптоэлектронной пары 9, а фоторезистор этой пары совместно с конденсатором 8 подключен к компаратору б, к инвертирующему входу компаратора 10 подключен выход блока 5 опорного наряжения, на другой вход через ячейк ИЛИ подаются напряжения от датчика 7 тока и датчика 13 температуры.

При работе в нормальных климатических условиях и номинальном токе нагрузки предлагаемый стабилизатор выполняет функцид импульсного стабилизатора релейного типа. Низки отенциал на выэсоде компаратора 10 недостаточен для зажигания светодиода, при этом сопротивление фоторезкстора велико, и усилитель 6 выполняет функции компаратора в релейном стабилизаторе напряжения.

При изменении условий работы стабилизатора (уменьшении тока нагрузки или воздействии пониженной температуры окружающей среды) напряжение от датчика,7 тока или датчика 13 температуры превысит опорное, подаваемое на инветирующий вход компаратора 10, на выходе последнег появится высокий потенциал. Через сйетодиод потечет ток зажигания, величина которого определяется величиной резистора 11, и сопротивление . фоторезистора значительно уменьшается. Фоторезистор совместно с конденсатором 8 образует цепь коррекции , необходимую для перевода усилителя 6 из режима компаратора в режим усилителя сигнала ошибки. На выходе операционного усилителя б вместо модулированных по ширине импульсов, необходимых для управления

регулирующим элементом 1, появится постоянное напряжение по величине, необходимое для поддержания без изменения выходного напряжения. Тайгим образом, стабилизатор из импульсного превращается в непрерывный. Величина выходного напряжения остается постоянной, так как она определяется величиной опорного напряжения и поло жением движка резистора 4. Тепловой режим регулирующего элемента остается допустимым, так как снижается ток нагрузки или понижается температура окружающей среды. Стабилизатор будет работать до тех пор в режиме непрерывного регулирования, пока напряжение от датчика 7 тока или датчика 13 температуры превышает опорное.

Таким образом/ при помощи вновь введенных элементов появляется возможность получения малой величины пульсации выходного напряжения в широком диапазоне температуры окружающей среды. Уменьшение количества конденсаторов и возможность работы непрерывно-импульсного стабилизатора напряжения от одного источника приводит к увеличению эксплуатационной надежности и уменьшению массы и объема устройства.

Формула изобретения

Непрерывно-импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий LСО-фильтр, входом через регулирующий элемент соединенный с входной клеммой, а выходом - с выходной клеммой, усилитель, выходом подсоединенный к управляющему входу регулирующего элемента, а первым входом к делителю напряжения обратной связи , датчик тока и блок опорного напряжения, отличаю-щийся те что,с целью уменьшения массы и объем при работе в. широком диапазоне температур окружающей среды, в него дополнительно введены компаратор, развязывающая ячейка ИЛИ, датчик температуры, оптоэлектронная пара, содержащая светодиод л фоторезйстор, конденсатор, причем выход блока опорного напряжения соединен со вторым входом усилителя и инвертирующим входом компаратора, неинвертирующий вход которого через развязывающую ячейку ИЛИ подключен, к выходам датчиков тока и температур, выход компаратора подсоединен к светодиоду оптоэлектронной пары, фоторезистор которой последойательно с конденсатором подключен к входам коррекции усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Электронная техника в автоматике. Сборник статей. М., Советское радио, вып. 9, 1977, с. 44, рис. 4.

2.Авторское свидетельство СССР 599259, кл. G 05 F 1/56, 1978.