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

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в радиотехнической и электронной аппаратуре длястабилизации напряжеши; и тока.

Известен импульсный стабилизатор постоянного напряжения, который содержит последовательный регулирующий элемент с UCD -фильтром и блок угфа&лелня 1.

Недостатками известного стабилизатора являются низкий коэффициент стабилизации и динамические характеристики.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является стабилизатор, который содержит последовательно соединенные регулируюише элемент, ItC -фильтр, усилительно-сравнивающий блок, входом соединенный с выходными выводами стабилизатора, а выход - со входом широтно-импульсного модулятора, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента, и корректирующий блок 2.

Недостаток данного устройства низкая эффективность работь корректирующе

го блока, предпазначенного обеспечить устойчивость работы стабилизатора и -улучщить его динамические х актеристики. Это объясняется тем, что корректирующий блок начинает работать лишь после того, как изменяется частота переключения регулгфующего элемента (т.е. происходит нарушение нормальной работы широтно-импульского модулятора).

Цель изобретения - повышение точно10сти стабилизации и устойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения корректоруюшкй блок вььполнен в виде усилителя напряжения пере-

15 менного тока, входом подключенного к выходным выводам стабилизатора, а своими двумя выходами через пороговые элементы низкого и высокого напряжения соединен со входами широтно-импульсного

20 модулятора.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого импульсного стабилизатора постоянного напряжения; на фиг. 2 - пркв- ципиальная схема импульсного стабилизатора (одна из возможных реализаций пред лагаемой блок-схемы). Устройство содержит регулируюишй элемент 1, выход которого соединен со Входом сглалсивающего LCD -фильтра 2, выход которого соединен со входами усилительно-сравнивающего блока 3 и блока 4 коррекяии, выходы которых- соединены со входами широтно-импульсного модулятора (ШИМ) 5. Выход модулятора соеди нен со входом регулирующего элемента 1 Блок коррекции содержит усилитель 6 напряжения переменного тока, выход которого соединен со входами пороговых элементов 7 и 8. Устройство работает следующим образом. При отсутствии возмущающих воздей- ствий нормальная работа широтно-импульс ного модулятора 5 обеспечивается тем, что.усилительно-сравнивающий блок 3 вы -деляет и усиливает только среднее значение ошибки (этого можно добиться вве- .дением в усилительно-сравнивающий блок 3 корректирующих R -цепей). Таким образом, щиротЕо-импульсный модулятор S не реагирует на пульсацию выходн9го напряжения стабилизатора. Уровни сра батывания пороговых элементов выбраны так, что в этом случав сигналы на их выходах отсутствуют. При появлении возмущающих воздей- , ствий {нащжмвр, резклм HSMekeHEH тгка ншрузки), благодаря инерционности усилительно-сравнивающего блока 3j ШИМ 5 не реагирует на изменение выходного наг зяжения. При скачкообразном уменьшении тока нагрузки напряжение на выходе стабилизатора увеличивается. Переменная составляющая этого напряжения усиливается уси лителем 6 и подается на вход порогового элемента 7, и когда напржкение на выходе усилителя 6 превышает заданный уровень срабатывания порогового элемента 7, реагирующего на повышение напряжения, на выходе порогового элемента 7 появляется сигнал, воздействующий на ШИМ 5 так, что регулирующий элемент 1 закрывается. Если происходит.скачкообразное увеличеНие тока нагрузки Напряжение, на выходе стабилизатора начинает уменьшаться Перемеш1ая составляющая этого напряжения усиливается усилителем 6 и подает- .ся н вход порогового элемента 8, реагй :рующего на понижение напряжения. На выходе порогового элемента 8 появляет- СЯ сигнал, воздействующий на ШИМ 5 так, что регулирующий элемент 1 открывается и напряжение на выходе стабилизатора увеличивается. Когда переменная составляющая вь1ходного напряжения стабилизатора оказывается в зоне нечувствительности корректирующего блока 4 наступает установившийся режим и регулирующий элемент 1 работает только под воздействием канала, состоящего из усилительно-сравнивающего блока 3 и,ШИМ 5. Таким образом, благодаря ко,.ректору- ющему блоку 4 при внешних возмущениях удается компенсировать инерционность усилительно-сравниважщего блока 3, а следовательно, улучшить динамические характеристики стабилизатора и повысить его устойчивость,. Высокая эффективность работы корректирующего блока 4, по сравнению с известным, достигается благодаря тому, что корректирующий блок реагирует на увеличение мгновенного значения переменной составляющей выходного напряжения стабилитрона. Поэтому воздействие корректирующего блока 4 на ШИМ 5, а следовательно, на работу регулирующего элемента 1, происходит раньше, чем изменяется частота переключения регулирующего элемента 1 (т.е. возникают автоколебания). Следовательно, выполнение корректирующего блока в виде усилителя напряжения переменного тока и двух пороговых элементов позволяет повысить точность. стаб1И1Иоации и устойчивость работы стабилизатора. Благодаря тому, что предлагаемый стабилизатор имеет свойства самонастраивающейся системы, значительно сокращается время на разработку и настройку стабилизатора. Формула изобретения Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные регулирующий элемент, LCD фильтр, усилительно-сравнивающий блок, входом соединенный с выходными Выводами стабилизатора, а выходом,- со входом широтно-имззульсного модулятора, выход которого соединеи с управляющим входом регулирующего элемента, и корректирующий блок, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности стабилизации и устойчивости, корректирующий блок выполнен в виде усилителя напряжения переменного тока, входом подключенного к выходным вьшодам стабилизатора, а своими двумя выходами через пороговые элементы низкого и высокого выходного напряжения соединен со входами широтно-импульсного модулятора.

Г „---Jj

902ООЗ6

Источники информации,, 1фиыятые во внимание при экспертвэе

Й/2,/

CXj f

.