Стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК G05F1/56 

(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении стабилизированных источников питания.

По основному авт. св. № 871159 известен стабилизатор постоянного тока, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно между входной и выходной клеммами, выход которого через последовательно соединенные измерительный и сравнивающий элементы, усилитель ошибки и элемент ИЛИ подключен к управляющему входу регулирующего элемента, выходной конденсатор, подключенный первым и вторым выводами соответственно между общей шиной и вторым выходом коммутатора, первый выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а входы коммутатора соединены с щиной запирающего потенциала, с выходом регулирующего элемента и с шиной управления 1.

Известный стабилизатор напряжения постоянного тока позволяет снять напряжение с нагрузки путем запирания регулирующего элемента по сигналу извне, а благодаря отключению емкостного фильтра от выхода регулирующего элемента в режиме

выключения стабилизатора значительно повышается быстрота снятия напряжения с нагрузки. Это качество особенно важно при использовании стабилизатора в качестве программно-управляемого источника напряжения в автоматизированных системах контроля (АСК) электрических параметров радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).

Однако в известном стаби.й1заторе постоянного тока в перерывах между включениями выходной конденсатор частично или полностью разряжается, поэтому время установления выходного напряжения ( ) на конденсаторе и на нагрузке определяется временем заряда на выходе конденсатора. Максимальное время установления напряжения - UBUX - при полностью разряженном конденсаторе, минимальное время - когда на конденсаторе полностью сохраняется заряд (напряжение ) При использовании известного стабилизатора постоянного тока в АСК РЭА приходится рассчиты20вать на максимальное время установления , что снижает быстродействие АСК.

Кроме того, в известном стабилизаторе коммутатор и регулирующий элемент долж 1,1 paccMin iia максимальный ток ,Ui Bi)iiU);uior() конденсатора ,a этот ток щ-раннчинаетгя только внутренним сопроГ 1Р,лением насыщсш.о о регулирующего элемента (например, еоиротивлением нерехода Ч пггт| р-кол.тектс)р наеьпце иного транзиеioi);;i II намного иревьинает. рабочий ток етаП: .;:;:i:i го)а.

образом, если ири выключении cT;if:i:;;ii: aTopa коммутатор управляет током uiaiii 1 сльно меныним тока заряда выходного конденсатора и может быть вынолнен на с.чабиточных элементах, то при включении стабилизатора коммутатор управляет значительно больылим током и должен быть вьиюлнен на достаточно могцных элементах, что усложняет стабилизатор.

Цель изобретения - упрощение стабилизато)а и новыи1ение его быстродействия за счет сокращения времени установления выходного напряжения при периодической коммутации.

Поставленная цель достигается тем, что в усройство введены стабилизатор тока и регулируемый резистор, при этом стабилизатор тока включен между входной клеммой стабилизатора постоянного напряжения и вторым выводом выходного конденсатора, а регулируемый резистор - параллельно выходному конденсатору.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Стабилизатор напряжения постоянного тока содержит регулируемый элемент 1, охваченный цепью отрицательной обратной связи через последовательно соединенные измерительный элемент 2, сравнивающий элемент 3, второй вход которого подключен к выходу источника 4 опорного напряжения, усилитель 5 ошибки, эле мент ИЛИ 6, коммутатор 7, второй вход которого соединен с выходом регулирующего элемент;, первый выход которого соединен со BTOpijiM входом элемента ИЛИ 6, второй выход - с выходным конденсатором 8, первый вход -- с тиной 9 запирающего потенциала, а вход управления коммутатора соединен с шиной 1П управления.

Стабилизатор напряжения постоянного тока содержит также стабилизатор 11 тока, вк;ноченный между входной клеммой и вторым выводом выходного конденсатора 8, а также регулируемый резистор 12, включенный параллельно выходному конденсатору. Стабилизатор работает следующи.м образом.

Ирм подаче сигнала выключения на тину 10 управления второй выход и второй вход коммутатора 7 разъединяются, а первый его выход соединяется с тиной запирающего потенциала. При этом второй выход емкостного фильтра отключается от выхода регулирующего элемента 1, а шина 9 запирающего потенциала соединяется со вторым входом элемента ИЛИ 6. Запирающий потенциал через элемент ИЛИ 6 закрывает регулирующий элемент 1. Напряжение на выходе стабилизатора отсутствует. Если при этом подать напряжение на входную к;1емму стабилизатора, то через стабилизатор 11 тока начинается заряд конденсатора 8 и через некоторое время на нем устанавливается напряжение Ос, величина которого определяется регулируемы.м резистором 2; Если после этого снять сигнал выключения

О с шины 10 унравления ком.мутатора 7, его второй выход соединяется с вторы.м входо.м и выходной конденсатор 8 подключается к выходу регулирующего элемента. А так как величина напряжения DC устанавливается равной выходному напряжению стабилизатора, то через соответствующие контакты ком.мутатора 7 и конденсатор 8 ток нрак)чески отсутствует, а напряжение на выходе устанавливается немедленно и стабилизатор готов для использования по назначению.

Иосле этого на шину 10 управления снова подается сигнал выключения, регулирующий элемент 1 закрывается, конденсатор 8 отключается от выхода стабилизатора, а так как напряжение UBX продолжает присутствовать на входной клем.ме стабилизатора,-то через стабилизатор 11 тока на конденсаторе 8 поддерживается напряжение Uc, равное выходному напряжению стабилизатора.

Таким образом, в предлагаемом стабилизаторе наиряжения ностоянного тока коммутатор может быть рассчитан только на коммутацию тока управления регулирующим элементом 1, что упрощает конструкцию

5 коммутатора 7, а время установления выходного напряжения стабилизатора определяется только быстродействием ко.ммутатора и рег-у.тирующего элемента.

Б.пагодаря отключению выхода е.мкостного фильтра от выхода регулирующего

° элемента значительно повышается быстрота снятия наиряжения с нагрузки, а благодаря поддержанию на конденсаторе 8 напряжения, равного выходному напряжению стабилизатора, значительно повышается быстрота установления напряжения на нагрузке, что в конечном результате повыгпает быстродействие етабилизатора напряжения постоянного тока и авто.матизированной системы контроля РЭА, в котором исиользуется предлагаемый стабилизатор.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока по авт. св. № 871159, отличающийся тем, что, с целью упрощения стабилизатора и повышения его быстродействия, в него введены стабилизатор тока и регулируемый резистор, при этом стабилизатор тока включен между входной клеммой и вторым выводом выходного конденсатора, а регулируемый резистор подключен параллельно выходному конденсатору.

Источники информации, принятые во внимание ири экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 871159, кл. G 05 F 1,56, 1980.