Импульсный стабилизатор постоянно-гО НАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Одновременно становится актуальньом аопрос о симметрии работы усили теля мощности, т.е. разнице в длительностях прохождения тока через первичную обмотку его выходного тра форматора в обоих направлениях (через обе половины первичной обмотки) Цель изобретения - обеспечение .коррекции асимметрии плеч усилителя мощности. Поставленная цель достигается тем, что в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения в трансформатор введена дополнительная обмотка, которая через три последовательно соединенных резистора подклю чена к одному из входов узла сравне ния органа управления, при этом меж ду точкой соединения первых двух ре зисторов и общим проводом стабилиза тора включен конденсатор, образующий с первым резистором интегрирующую КС-цепь, а между точкой соедине ния второго и третьего резисторов с общим проводом стабилизатора вклю чены соединенные параллельно переходы коллектор-эмиттер двух транзисторов различного типа проводимости причем к переходам база-эмиттер эти транзисторов через четвертый и пяты резисторы подключены противофазные обмотки дополнительного трансформатора, первичная обмотка которого через дополнительный вспомогательны двухтактный усилитель подключена к выходам триггера. На чертеже представлена схема предлагаемого импульсного стабилиза тора. Устройство содержит орган 1 управления с генератором 2 пилообразного напряжения и узлом 3 сравнения ко входам которого подключены соответственно первый выход генератора 2 пилообразного напряжения и выход усилителя 4 обратной связи, коммутатор 5, выходы которого подключены к усилителю 6 мощности, переключающие входы - к выходам триггера 7, связанного счетным входом через узел 3 синхронизации со вторым выходом генератора.2, а сигнальный вход подключен к выходу органа 1 управления (узла 3 сравнения). Выхо усилителя мощности через трансформа тор 9 и выпрямитель 10 связан с выходным) зажимами стабилизатора и с одним из входов усилителя обратной связи, на второй вход которого пода ется опорное напряжение. В трансфор маторе 9 введена дополнительная вто ричная обмотка 11, которая через ре зисторы 12-14 подключена к одному из входов узла 3 сравнения. Между точкой соединения резисторов 12 и 13 и общим проводом стабилизатора подключен конденсатор 15, образуя совместно с резистором 12 интегрирующую RC-цепь 16, а между точкой соединения резисторов 13 и 14 и общим проводом стабилизатора включены соединенные параллельно между собой переходы коллектор-эмиттер транзистора 17 типа п-р-п и транзистора 18 типа р-п-р. Переходы,, база-эмиттер этих транзисторов через резисторы 19 и 20 подключены к противофазным выводам вторичной обмотки трансформатора 21, первичная обмотка которого через дополнительный вспомогательный двухтактный усилитель 22 подключена к выходам триггера 7. Устройство работает следующим образом. В органе 1 управления пилообразное напряжение с первого выхода генератора 2 сравнивается узлом 3 сравнения с напряжением усилителя 4 обратной связи и полученные на его выходе импульсы под воздействием выходных импульсов триггера попеременно переключаются коммутатором 5 соответственно на первый и второй, входы усилителя б мощности. После усиления они трансформируются трансформатором 9 и, выпрямившись выпрямителем 10, подаются в виде постоянного (и сглаженного) напряжения потребителю и на усилитель обратной связи, для сравнения с опорны14 напряжением. Триггер 7 переключается от импульсов со второго выхода генератора 2, которые перед подачей на триггер формируются узлом 8 синхронизации. В качестве генератора 2 используется, например, самовозбуждающийся фантастрон, с которого кроме пилообразного напряжения, можно снимать также и остроконечные импульсы, возникающие во время обратного хода пилы, и использовать их для синхронизации триггера 7 (через узел 8). Напряжение .дополнительной вторичной обмотки 11 трансформатора 9 интегрируется RC-цепью 16, состоящей из резистора 12 и конденсатора 15 и, если ее постоянную времени выбрать значительно большей периода следования импульсов с обмотки, то напряжение на конденсаторе 15 при полной идентичности длительностей обоих полярностей (соответственно в обоих полупериодах) на обмотке 11 равно нули. Если симметрия нарушается при появлении ассиметрии в работе усилителя мощности, то на конденсаторе появляется напряжение, полярность ко торого (положительная или отрицательная относительно общего пррвода стабилизатора) зависит от того , в какую сторону произошла асимметрия (т .е. от того, какой из полупериодов стал длиннее другого) . Так как трансформатор 21 через усилитель 22 подключен к выходам триггера 7, то в процессе работы стабилизатора в одном из полупериодов оба транзистора 17 и 18 одновременно оказываются открытыми (причем на всю длительность полупериода и до насыщения, которое всегда можно обеспечить соответствующим выбором коэффициента трансформации трансформатора 21 и номиналов резисторов 19 и 20), а в другом - закрытыми, так как на их базы действуют запирающие для них напряжения. В течение полупериода, когда транзисторы 17 и 18 находятся в запертом состоянии, напряжение конденсатора 15 через резисторы 13 и 14 подается на узел 3 сравнения как соотношение уровней напряжения на обоих входах этого узла теперь изменяется, происходит коррекция его выходного импульса, а значит, и импульса на том входе усилителя б мощности, который в данном полупериоде сообщается коммутатором 5 с выходом органа 1 управления. В зависимости от того, какую полярность имеет напряжение на конденсаторе 15, происходит увеличение или уменьшение длительности импульса усилителя мощности в рассматриваемом полупериоде. При правильном выборе фазировки обмотки 11 эта коррекция происходит в сторону приближения к длительности второго полупериода, который не корректируется и определяется только основной схемой стабилизатора (узлы 1-10), так как на протяжение этого второго полупериода открыты оба транзистора 17 и 18 и цепь между конденсатором 15 и узлом 3 сравнения замыкается ими на общий провод стабилизатора - независимо от полярности напряжения, на конденсаторе (при положительной полярности работает транзистор 17, а при отрицательной-18). Замыкание конденсатора 15 и входа узла 3 сравнения при этом не получается, так как коллекторы транзисторов развязаны от них резисторами 13 и 14, что позволяет сохранять заряд на конденсаторе для использования для корректирования в следующем полупериоде и избежать из менения соотношения двух сравниваемых узлом 3 сравнения напряжений (с генератора 2 и усилителя 4), Обе

эти развязки достаточно эффективны только тогда, когда сопротивления резисторов 13 и 14 становятся существенно большими соответственно резистора 12 и резистора, связывающего вход узла сравнения с усилителем обратной связи. Это условие следует соблюдать при расчете стабилизатора. Однако увеличение сопротивлений резисторов 13 и 14 уменьшает эффективность коррекции и, чтобы .достигнуть

заданной ее точности, следует послеопределения номиналов резисторов 1214 выбрать соответствующий коэффициент трансформации трансформатора 9 по обмотке 11 (количество ее витков),

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения по авт.св. № 517014, отличающийся тем, что, с целью обеспечения коррекции асимметрии плеч усилителя мощности, в его трансформатор введена дополнительная обмотка, которая через три последовательно соединеЕ1НЫх резистора подключена к одному из входов узла сравнения органа управления, при этом между точкой соединения первых. двух резисторов и общим проводом стабилизатора включен конденсатор, образующий с первым резистором интегрирующую КС-цепь, а между точкой соединения второго и третьего резисторов с общим проводом стабилизатора включены соединенные параллельно переходы коллектор-эмиттер двух транзисторов различного типа проводимости, причтем к переходам базаэмиттер этих транзисторов через четвертый и пятый резисторы подключены противофазные обмотки дополнительного трансформатора, первичная обмотка которого через дополнительный вспомогательный двухтактный усилитель подключена к выходам триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 517014, кл.С 05 F 1/56, 1976.