Импульсный стабилизатор напряженияпОСТОяННОгО TOKA Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 

rS4 ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации постоянного напряжения, в частности в качестве входного стабилизатора напряжения для импульсных схем, статических преобразователей и т.д.

Известны стабилизатоЕИ с последовательным и параллельными ключами, в которых входы ключей соединены через устройства управления с выходами датчиков тока в цепи дросселя и выходного напрюхения, что позволяет уменьшить динамические провалы в кривой выходного напряжения.при импульсных потреблениях тока нагрузки Щ и 12.

Однако пульсации в прямой выходного напряжегния в этих стабилизаторах не могут быть уменьшены до заданных величин в связи с импульсным зарядом конденсаторов фильтра, имеющих конечные значения индуктивности и аквтиного сопротивления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, который содержит двухобмоточный дроссель сглаживающего

фильтра, входной последовательный ключ, управляющий вход которого через релейный элемент соединен

с выходом датчика тока в общей цепи сглаживающего филыра, входной шунтирующий диод и два параллельных ключа, подключенных к концам обмоток двухобмоточного дросселя сглаживающего фильтра и к анодам блокирукадих диодов, катоды которых подключены к выходной клемме, управляквдие входы параллельных ключей через блок управления соединены с выходом

датчика выходного напряжения подключенного параллельно к конденсатору фильтра. Благодаря тому, что блок управления обеспечивает работу параллельных ключей со сдвигом на

полпериода, пульсации в кривой выходного напряжения получаются удвоенной частоты, что несколько снижает их амплитуду Гз1 .

Однако пульсации остаются еще значительными по той же причине, что и в известных устройствах. Кроме того, паргшлельные ключи должны выбираться на максимальное значение тока, протекающего по общей цепи

обмоток дросселя, что снижает надежность устройства.

Цель изобретения - гЮвышение надежности стабилизатора, уменьшение пульсации выходного напряжения.

Цель достигается тем, что двухобмоточный дроссель сглаживающего фильтра вкл1эчен по схеме индуктивного делителя тока, общий зажим которого подсоединен к первому выводу дополнительно введенного сглаживающего дросселя, второй вывод которог подключен к точке соединения входно клеммы и входного шунтирующего диода.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого импульсного стабилизатора постоянного напряжения; на фиг.2 - диаграммы поясняющие работу устройства.

На фир.2 обозначено: а

ток

дополнительно введенного дросселя без учета пульсацийj б , в токи, протекающие через параллельные ключи; г, д - 1,и - напряжения на зажимах паралельных ключей,; е , ж - i. Ц токи блокирующих диодов; - 151 - суммарный ток блокирующих диодов ; и - 1)2 пульсации напряжения на конденсатор фильтра.

Функциональная схема содержит последовательный ключ 1, управляющи вход которого через релейный элемент 2 соединен с выходом датчика 3 тока в общей цепи дополнительного дросселя 4, двухобмоточный дроссель ,5, параллельные ключевые элементы б и 7, управляющие входы которых через блok 8 управления соединены с выходом датчика 9 выходного напряжения 9, а также блокирующие диоды 10 и 11, конденсатор 12. Последовательный ключ 1, управляемый через релейный элемент 2 от датчика 3 тока, осуществляет стабилизацию среднего значения тока в дросселе

5,обеспечивает деление мгновенного) значения тока .дросселя 4 пополам. Следовательно, амплитудное значение токов i и i- через параллельные ключевые элементы 6 и 7 не превышает половины тока 1 дросселя 4

(фиг.26, в). Это повьпаает надежност работы стабилизатора. Суммарный ток ij, блокирующих диодов 10 и 11 имеет скачки (фиг.2з) , равные половине стабилизируемого тока в дросселе 4 (фиг.2а). Это значительно

уменьщает амплитуду пульсаций /i U (фиг.2и), что повышает качество выходного напряжения. При перегрузке или коротком замыкании в нагрузке максимальный ток, потребляемый от источника, не превышает заданное стабильное значение тока в цепи дополнительного дросселя 4, т.е. обеспечивается токовая защита. Амплитуда пульсации в кривой выходного напряжения зависит от величины изменения зарядного тока конденсатора. В известном эта величина изменяется от нуля до амплитудного значения тока в обмотке дросселя. В предлагаемом же стабилизаторе эта величина в два раза меньше (фиг.2). Если обозначить величину ступеньки зарядного тока конденсатора через д I,

то

справедливо равенство

Диеь.у u,,j к л i

S.

где К зависит от параметров вьоходного фильтра,включая нагрузку.Следовательно, в предлагаемом стабилизаторе амплитуда пульсации в кривой выходного напряжения в два раза меньше, чем в известном, при равном амплитудном значении зарядного тока и параметров фильтра.

Так как в предлагаемом стабилизаторе двухобмиточный дроссель обеспечивает деление мгновенного значения тока, то максимальное значение тока через один из параллельных ключевых элементов в два разе меньше, чем в известном. Это повышает надежность работы стабилизатора.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий двухобмоточный дроссель сглаживающего фильтра, входной последовательный ключ, управляющий вход которого через релейный элемент соединен с выходом датчика тока в общей цепи сглаживающего фильтра, входной шунтирующий диод и два паралп лельных ключа, подключенных к концам обмоток двухобмоточного дроссе. ля сглаживающего фильтра и к анодам блокирующих диодов, катоды которых подключены к выходной клемме, управляющие входы параллельных ключей через блок управления соединены с выходом датчика выходного напряжения, выходной конденсатор фильтра, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности стаби-

0 лизатора и уменьшения пульсаций вы-, ходкого напряжения, двухобмоточный дроссель сглаживающего фильтра включен по схеме индуктивного делителя тока, общий зажим которого

5 подсоединен к первому выводу дополнительно введенного сглаживающего дросселя, второй вывод которого подключен к точке соединения входной клеммы и входного шунтирующего диода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 N1 601680, кл. G05 F 1/56, 1978.

v/ ЧЛ ч/

фи.1