Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 H02M3/335 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ .СТАБИЛИЗАТОР -ПОСТОЯННОГО. НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в , качестве источника питания, радиоэлектроннойг аппаратуры и электронно- вычис.лительных меииин..

Известен однотактный импульсный , стабилизатор напряжения,, содержащий регулирующий транзистор, разделительный трансформатор., выпрякмтельный диод, сглаживаквдий LC-фильтр, датчики тока и широтно-импульсный модулятор l.

Недостатком данного стабилизатора является низкий уровень ослабления помех при переключении токов в обмотках трансформатора из-за непосредственной электромагнитной связи между ними. В остальные промежутки времени один из ключевых элементов закрыт и поэтому обеспечивается высокая помехозащищенность выхода стабил и затора.

Наиболее близким оп технической сущности является стабилизатор напряжения, содержащий преобразователь напряжения:; трансформаторным выходом выпрямитель, линейный стабилизатор 1С7фильтр и транзисторный ключ, установленгалй на входе стабилизатора, управляемый внешним сигналом t23. . .

в этом стабилизаторе обеспечение помехозащищенности, выхода от воздействия входных помех осуществляется только в промежутки .времени, при которых внешним-сигналом управления транзисторный ключ удерживается в выключенном состоянии.. В течение остального вермени сетевые помехи могут проникать-на выход стабилиза10тора напряжения.

Целью изоберения является повышение помехозащищенности выхода ста- . билизатора от входных помех.

Указанная цель достигается тем,

15 что в импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулируюций транзистор, включенный в одну из силовых шин и выходным силовым зажимом подключенный к одной из обмоток разделительнопэ трансформатора, вторая обмотка которого подключена к одному из электродов, обратного диода выпрямителя., входной датчик тока,, включенный в другую силовую,

)5 шину, выходной датчик тока, включенный в цепь второй обмотки разделительного трансформатора, сглаживающий LC-фильтр, выходом подключенный к выходным выводам стабилизатора

30 и модулятор длительности импульсов

с инвертируквдим. и неинвертирующим выходами, одним из входов соединенный с выходом стабилизатора, введены конденсатор, коммутирующий транзис,тор и два элемента запрета,.причем коммутирующий транзистор включен между другим электродом.диода выпрямителя и входом LC-фильтра., конденсатор подключен к точке соединения риода выпрямителя с коммутирующим транзистором, а базы регулирующего и коммутирующего транзисторов через элементы запрета соединены с инвертирующим и неинвертирующим выходами модулятора длительности импульсов, при этом запрещающие.входы элементов запрета соединены с выходами соответствующих .датчиков тока.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема импульсного стабилизаторапостоянного напряжения; на фиг. 2-- эпюры напряжений, Поясняющие его работу. .

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения состоит из регулирую-;щего транзистора 1, разделительного Трансформатора 2, входного датчика тока 3, диода 4,, вы-прямителя, конденсатора 5,коммутирующего транзистора 6 выходного датчика тока 7,сглаживающег LC-фильтра 8, модулятора длительности импульсов 9 и логических элементов запрета 10 и 11.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

Модулятор длительности импульсов 9 вырабатывает импульсы управления регулирующим транзистором -(фиг. 2а) и инвертированные по фазе импульсы уп равления коммутирующим транзистором (фиг. 2,6). Стабилизация выходного, напряжения импульсного стабилизатора осуществляется за счет регулирования скважности указанных импульсов в зависимости от соотношения между его входным и выходным напряжением и током нагрузки. Для этой цели на вхо модулятора длительности импульсов поступает опорное напряжение и выходное напряжение импульсного стабилизатора. Работа транзисторов 1 и.6 Осуществляется таким образом, чтобы в любой момент времени при включенно состоянии одного из них (фиг. 2,в) другой находился в.. выключенном состо .НИИ (фиг. 2,г).

В промежутки времени (фиг. 2,г), при которых включен регулирующий транзистор 1,.происходит накопление анергии в разделительном, трансформаторе 1. При выключении регулирукщего транзистора сигналом модулятора длительности импульсов. 9 включается коммутирующий транзистор б после того, как с запрещающего.входа.элемента запрета 10 снимается блокирующий сигнал. Снятие блокирующего сигнала происходит после запирания регули|рующего транзистора 1, На этапе выключения регулирующего.транзистора и при выключенном коммутирующем транзисторе магнитная энергия разделительного трансформатора перекачивается в конденсатор. 5 .через диод 4. При включении коммутирующего,транзистора 6- магнитная энергия разделительного трансформатора 2 начинает перекачиваться через LC-фильтр в нагрузку, которая на фиг. 1 не показана

По окончании действияотпирающего импульса на базе транзистора 6 он выключается, а регулирующий транзистор 1 включается. Включение регулирующего транзистора 1 происходит после снятия блокирующего сигнала с запрещающего входа элемента запрета 11. На этапе включения- коммутирующего транзистора при выключенном регулирующем транзисторе магнитная . энергия разделительного трансформатора перекачивается в конденсатор 5 через диод 4. Далее процессы в схеме повторяются,.

Для исключения возможности прохождения помех в предложенном устройстве по цепям управления транзисторами 1 и 6 входные каскады этих транзисторов (например, элементы запрета 10, 11) могут быть выполнены в виде оптронных схем-, например, . на оптроне 249ЛП.

Таким образом,, в предложенном устройстве обеспечивается электромагнитная развязка между его входом и выходом.. Эта развязка позволяет устранить влия.ние помех, действующих в цепи входного «апряжения на выходные цепи устройства и нагрузку.

Формула изобретения

.Импульсный стабилизатор постояннго напряжения, .содержащий регулирующий транзистор,, включенный в одну из силовых шин и выходным .силовым заясимом подключенный к одной из обмоток разделительного- трансформатора, вторая обмотка которого подключна к одному из электродов обратного диода выпрямителя, входной датчик тока, включенный в другую силовую шину, выходной тока, включенный в цепь второй обмотки раздел.ительного трансформатора, сглаживающий LC-фильтр,. выходом подключенный к выходным лыводам стабилизатора, и модулятор длительности импульсов с инвертирующим, и неинвертируквдйм выходами, одним из входов соединенный с выходом стабилизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозищищенности выхода ст.абилизатора от. входных помех, в него введены-конденсатор, коммутирующий, транзистор и два элемента запрета, причемкo sмyтиpyюtt ий транзистор рключен между лругим элек тродом диода выпрямителя и входом LC-фильтра, конденсатор подключен к точке соединения диода выпрямителя с коммутирующим транзистором, а базы регулирующего и коммутирующего транзисторов, через элементы запрета соединены с инв-зртирующим и неинвертиру ющим выходами модулятора длительнос.ти импульсов, при этом запрещаквдие / - о входы элементов запрета соединены с выходами соответствующих датчиков тока. Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе 1.Заявка Япбнии 53-38010, кл. 56 А 21, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР 531454, кл. Н 05 В 41/30, 1975.