Параметрический импульсный стабилизатор постоянного напряжения

 

j - :,,1-1 Л .Н.А.Козвонин и А.Б.Потапенко

Куйбышевский электротехнический институт связй ----.

/ (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ИИПУЛЬСНЦЙ СТАЬИЛИЗАТОР

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ра ) 1. .

Изобретение относится .к электротехнике и предназначено для использования в качестве вторичного источника питайия радИоэлектронной аппаратуры.

Известен параметрический импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные и включенные в силовую шину регулирующий транзистор и дроссель LCD-фильтра, конденсатор которого соединен с выводами для подключения нагрузки, а также управляющий узел, один вход которого соединен с общей точкой регулирующего транзистора и дросселя LCD-фильтра, другой: вход. - с источником опорного напряжения, а выход подключен к входу регулирующего транэистоК недостаткам устройства относятся значительный вес и габариты, а, также низкие динамические характеристики.

Наиболее близким технйческим решением к предлагаемому является параметрический импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные и включенные между первыми входной и выходной клеммами. регулирующий транзистор и дроссель LCD-фильтра, узел управления, выходом соединенный с управляющим электродом регулирующего транзистора и включающий в себя последовательно соединенные интегратор, инверткрующий и неинвертирую15 щий входы которого подключены соответственно к первому и второму входам узла управления, и релейный элемент, выход которого соединен с выходом узла управления, узел эталонного направления и первый резистор, причем конденсатор LCD-фильтра подсоединен между первой выходной и второй входной клеммами, вторая вход3 10010 ная клемма через диод LCD-фильтра сое. динена с общей точкой регулирующего транзистора и дросселя 1 СО-фильтра1„ 2), К недостаткам данного устройства относятся зависимость выходного напряжения стабилизатора от тока нагрузки за счет падения напряжения на активном сопротивлении дросселя, а также критичность к динамике тока нагрузки . Данная схема не терпит ре." te жима прерывистых токов, так как непременным условием ее работоспособности являетоя синхронность работы релейного элемента с замыканием входа LCD-дросселя открытым состоянием 15 диода. Кроме того, данная схема вносит погрешность в величину стабилизированного выходного напряжения изза конечного значения коэффициента подавления синфазной составляющей 2О входного сигнала интегратора.

Цель изобретения - повышение ста бильности выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, 25 что в параметрический импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные и включенные между первыми входной и выходной клеммами регулирующий транзистор и дроссель LCD-фильтра, 30 узел управления, выходом соединенный с управпяющим электродом регулирующего транзистора и включающий в себя последовательно соединенные и нте гратор, . инвертирующий и, неинвертирующий входы которого подключены соответственно к первому и второму входам узла управления, и релейный элемент, выход которого соединен с выходом узла управления, узел эталонного напря- 4 жения и первый резистор, причем конденсатор LCD-фильтра подсоединен между первой выходной и второй входной клеммами, вторая входная клемма через диод LCD"ôèëüòðà соединена с общей точкой регулирующего транзистора и дросселя LCD-фильтра, введены три резистора, причем первый вход узла управления подключен через первый ре- зистор к общей точке регулирующего 50 транзистора и дросселя LCD-фильтра, через второй резистор - к выходу узла эталонного напряжения и через третий резистор - .к второй входной клем", ме, которая через четвертый резистор Ы соединена с второй входной клеммой, подсоединенной к второму входу узла управления.

65 4

На чертеже приведена, схема параметрического импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Предлагаемое устройство 1:одержит включенный в силовую шину регулирующий транзистор, l LCD-фильтр, состоящий из диода 2, дросселя, 3 и конденсатора 4, одним своим полюсом соединенного с первой выходной клеммой, интегратор 5, выход которого соединен с входом релейного элемента 6, первый токозадающий резистор

7, подключенный одним полюсом к общей точке регулирующего транзистора

1 и дросселя LCD-фильтра, а другимк общему с отрицательной обратной связью входу интегратора 5, который через второй токозадающий резистор 8 соединен с одним из полюсов 9 питания интегратора 5, использующегося в качестве эталонного и по полярности противоположного полярности выходного напряжения стабилизатора, и через третий токозадающий резистор 10 соединен с первым полюсом четвертого резистора 11, к которому дополнительно подключена вторая входная клемма и общая точка диода 2 с конденсатора

4 фильтра, второй же полюс четвертого резистора 11 соединен с вторым входом интегратора 5 и второй выходной клеммой стабилизатора.

Параметрический импульсный стабилизатор постоянного напряжения рабо- тает следующим образом.

Предположим, что в некотррый момент времени выходное напряжение интегратора 5 ниже уровня срабатывания релейного элемента 6 и последний поддерживает регулирующий транзистор в насыщенном сбстоянии, При этом входной ток интегратора 5, равный сумме токов резисторов 7, 8 и 10, больше нуля, что вызывает увеличение напряжения на входе. релейного элемента. После достижения выходным напряжением интегратора 5 уровня порога срабатывания релейного элемента

6, регулирующий транзистор 1 запирается. Выходной ток интегратора 5 становится меньше нуля и его выходное напряжение начинает уменьшаться вплоть до выключения релейного элемента 6 и включения регулирующего транзистора 1. Далее работа устройства протекает аналогично описанному выше.

В режиме холостого хода, если выходное напряжение устройства остается на заданном уровне, величина

5 1001 ОЬ которого определяется током, протекающим через резистор 8 от источника эталонного напряжения 9, входной ток интегратора равен нулю и регулирующий транзистор может сколь угодно долго поддерживаться в запертом состоянии.

Таким образом, предлагаемая схема отличается от прототипа тем, что в режиме холостого хода не теряет io опорной величины резистор 8 и, следовательно, сохраняет режим слежения . за выходным напряжением стабилизатора.

Так как падение напряжения на активном сопротивлении дросселя LCDфильтра и падение напряжения на сопротивлении четвертого резистора пропорциональны току нагрузки стабилизатора, то, варьируя величинами резисторов 10 или 11, легко подобрать такой дополнительный компенсационный входной ток интегратора 5, при котором выходное напряжение устройства практически не будет зави- 2 сеть от величины тока нагрузки, что нельзя сказать о схеме прототипа, Кроме того, в предлагаемом устройстве отсутствует зависимость величины выходного напряжения стабилизатора от погрешности интегратора 5, обусловленной конечной величиной коэффициента ослабления входного синфазного сигнала, так как второй вход интегратора соединен с общей шиной

35 устройства, формула изобретения

Параметри чески и импульсный стабилизатор постоянного напряжения, со5 4 держащий последовательно соединенные и включенные между первыми входной и выходной клеммами регулирующий транзистор и дроссели LCD-фильтра, узел управления, выходом соединенный с управляющим электродом регулирующего транзистора и включающий в себя по следовател ьно соеди нен ные и нт е гра" тор, инвертирующий и неинвертирую" щий входы которого подключены соответственно к первому и второму вхо-! дам узла управления, и релейный. элемент, выход которого соединен с выходом узла управления, узел эталонного напряжения и первый резистор, причем конденсатор LCD-фильтра подсоединен между первой выходной и второй входной клеммами, вторая входная клемма через диод LCD-фильтра соединена с общей точкой регулирующего транзистора и дросселя LCD-фильтра, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения, в него введены три резистора, причем первый вход узла управления подключен через первый резистор к общей точке регулирую, щего транзистора и дросселя CD-фильтра, через второй резистор - к выходу узла эталонного напряжения и через третий резистор - к второй входной клемме, которая через четвертый резистор соединена :с второй входной клеммой, подсоединенной к второму входу узла управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 360655, кл. G 05 F 3/08, 1969.

2, Авторское свидетельство СССР 591847, кл . G 05 F 3/08, 1978.

ВНИИПИ Заказ 1394/54 Тираж 872 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4