Импульсный стабилизатор напряжения Советский патент 1982 года по МПК G05F1/56 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам , стабилизации постоянного напряжения.

Известны импульсные стабилизато$ л и стабилизированные преобразователи напряжения, содержгицие силовую часть типа последовательный дроссель-параллельный ключ, широтно-импульсный модулятор, выход которого соединен со входом управления силовой части, и цепь обратной связи, включенную между входе ишротно-импульсного модулятора и выходом силовой части, являкяцейся выходом стабилизатора 1.

Недостаток таких стабилизаторов низкое быртродействие, обусловленное тем, что для обеспечения устойчивости стабилизатора цепь обратной с4язи, как правило, выполняется с большой инертностью.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный стабилизатор напряжения, который содержит дроссель, включенный в одну из силовых шин, транзисторный ключ, подключенный через коммутирующий диод параллельно выходным зажимам импульсного стабилизатора, широ.тно-импульсный мо л улятор, состоящий из генератора пилообразного напряжения и компаратора, выход которого соединен с управляющим входом транзисторного ключа, первый вход - с выходом генератора пилообразного напряжения, а второй вход - со средней точкой делителя напряжения, подключенного параллельно входным зажимам импульсного стабилизатора, выходные зажимы которого

10 соединены со входом цепи обратной связи 2Т.

Недостатком известного импульсного стабилизатора является сложность цепи обратной связи, обусловленная необходимостью питания генератора пилообразного напряжения от регулируемого источника постоянного напряжения .

20

Цель изобретения - упрощение стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсном стабилизаторе

25 постоянного напряжения указанный делитель напряжения выполнен в виде звена с управляемым коэффициентом передачи, управляющий вход которого подключен к выходу цепи обратной

30 связи.

На чертеже представлена электрическая схема стабилизатора напряжения.

Импульсный стабилизатор напряжен.ия содержит силовую часть 1, состоящую из последовательного дросселя 2, параллельного ключа 3, коммутирующего диода 4 и конденсатора 5 фильтр широтно-импульсный модулятор 6,делитель 7 напряжения, выполненный в виде звена с управляемым коэффициентом передачи и состоящий из резистора 8 и полевого транзистора 9, и цепь 10 обратной связи, состоящую из усилителя 11 рассогласования, источника 12 опорного напряжения и низкочастотного фильтра, образованного резистором 13 и конденсатором 14. Ыиротно-импульсный модулятор 6 состоит из компаратора 15 и генератора 16 пилообразного напряжения.

Импульсный стабилизатор работает следующим образом.

. Силовая- часть 1 стабилизатора управляется широтно-импульсным модулятором б, состоящим из генератора 16 пилообразного напряжения и компаратора 15, причем выход генератора подключен к неинвертирующену входу компаратора. Коэффициент заполнения сигнала на выходе широтно-импульсног модулятора б и, следовательно,коэффициент преобразования напряжения в силовой части 1 определяются величиной сигнала, поступающего на вход широтно-импульсного модулятора б (инвертирующий вход ко1 таратора 15) с выхода делителя 7, коэффициент передачи которого определяется отношением сопротивления резистора 8 к сопротивлению канала полевого транзистора 9. Сопротивление канала полевого транзистора 9 регулируется сигналом с выхода цепи 10 обратной связи. Последняя содержит усилитель 11 рассогласования, коэффициент усиления которого определяет коэффициен передачи по петле обратной связи.На один вход усилителя 11 рассогласования поступает выходное напряжение стабилизатора, а на другой - опорное напряжение от источника 12. С целью обеспечения устойчивости на выходе усилителя 11 рассогласования включен ииэкочастотный фильтр, состоящий из резистора 13 и конденсатора 14.

Медленно действующая цепь 10 обратной связи перестраивает коэффициент передачи делителя 7 таким , что на любых режимах и при лю&лх изменениях параметров элементо схемы, нагрузки, входного напряжения величина выходного напряжения остается постоянной. Тем самым обеспечивается точная стабилизация выходного напряжения в установившемся ре.жиме и точная настройка цепи прямой связи.

В динамическом режиме работы схемы напряжение на выходе цепи 10 обратной связи неизменно, а сигнал на выходе цепи прямой связи, образованной делителем 7, изменяется в соответствии с изменением выходного напряжения модулятора 6, а значит и коэффициента передачи силовой части 1. Благодаря точной настройке коэффициента передачи цепи прямой связи сигналом с выхода цепи 10 обратной связи и отсутствию инерционности обеспечивается высокая динамическая точность стабилизатора.

Таким образом, предлагаемый импульсный стабилизатор постоянного напряжения позволяет обеспечить высокую точность стабилизации выходного напряжения в ширрком диапазоне изменения входного напряжения при простой схеме управления.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор напряжения, содержащий включенный в одну из силовых шин дроссель, транзисторный ключ, подключенный через коммутирующий диод параллельно выходным зажимам, широтно-импульсный модулято состоящий из генератора пилообразного напряжения и компаратора,выход которого соединен с управляющим входом транзисторного ключа, первый вход - с выходом генератора пилообразного напряжения, а второй вход со средней точкой делителя напряжения, подключенного параллельно входным зажимам импульсного стабилизатора, выходные заясимы которого соединены со входом цепи обратной связи, отличающи-йся тем, что, с целью упрощения импульсного стабилизатора, указанный делитель напряжения выполнен в виде звена с управляемым коэффициентом передачи, управляющий вход которого подключен к выходу цепи обратной связи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Цишевский В.А., Лаптев Н.Н., Войтович И.А. Универсальная система управления иг птульсными стабилизаторами постоянного напряжения с комбинированным регулированием. - Сб. 4 Современные задачи преобразовательной техники. Киев, Наукова думка, 1975, ч. 3, с. 439-449.