Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

 

1.ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий включенные последовательно в одну из питающих шин ключевой элемент и дроссель LC-фильтра, конденсатор которого подключен к выходным клеммам , токоограничительный дроссель, включенный во вторую питающую шину блок управления, входами подключенный к выходным клеммам, а выходом соединенный с управляющим входом ключевого элемента, первый разрядны диод, подключенный между выходной клеммой второй питающей шины и точкой соединения ключевого элемента и дросселя фильтра, второй разрядный диод, подключенный одним выводом к входной клемме второй питающей шины , отличающийся тем. что, с целью уменьшения высокочастотных импульсных составляющих пульсаций выходного напряжения, он снабжен накопительным конденсатором, подключенным одним выводом к выходной второй питающей шины, а другим - к второму выводу второго разрядного диода, причем точка их соединения через последовательно соединенные введенный дополнительный сглаживающий дроссель и введенный развязывающий диод связана с первой питающей шиной. 2.Стабилизатор по п.1, о т л и чающийся тем, что последовательно соединенные дополнительный сглаживающий дроссель и развязывающий диод связаны с первой питающей шиной путем подключения к входной клемме первой питающей шины. 3.Стабилизатор поп.1, отличающий ся тем, что, с целью повышения КПД и коэффициента передачи по напряжению, последовательно соединенные дополнительный сглаживаю щий дроссель и развязывающий диод связаны с первой питающей шиной путем подключения к выходной -клемме первой питающей шины.

СОЮЗ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) y(51) G 05 F 1 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

j !

t с

ГОСУДЮ СтаЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3398477/24-07 (22) 24.02.82 (46) 23.05.83. Бюл. Р 19 (72) И.И. Филиппов (53) 621,316.722.1(088.8} (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 536153, кл. G 05 F 1/56, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 783772, кл. G 05 Г 1/56, 1980. (54) (57} 1. ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий включенные последовательно в одну из питающих шин ключевой элемент и дроссель LС-фильтра, конденсатор которого подключен к выходным клеммам, токоограничительный дроссель, включенный во вторую питающую шину, блок управления, входами подключенный к выходным клеммам, а выходом соединенный с управляющим входом ключевого элемента, первый разрядный диод, подключенный между выходной клеммой второй питающей шины и точкой соединения ключевого элемента и дросселя фильтра, второй разрядный диод, подключенный одним выводом к входной клемме второй питающей шины, отличающийся тем, что, с целью уменьшения высокочастотных импульсных составляющих пульсаций выходного напряжения, он снабжен накопительным конденсатором, подклю-ченным одним выводом к выходной клемме второй питающей шины, а другим — к второму выводу второro разрядного диода, причем точка их соединения через последовательно соединенные введенный дополнительный сглаживающий дроссель и введенный развязывающий диод связана с первой питающей шиной.

2. Стабилизатор по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что последовательно соединенные дополнительный сглаживающий дроссель и развязывающий диод связаны с первой питающей шиной путем подключения к входной клемме первой питающей шины.

3. Стабилизатор по п.1, о т л и — С ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД и коэффициента переда- Я чи по напряжению, последовательно соединенные дополнительный сглаживаю щий дроссель и развязывающий диод связаны с первой питающей шиной путем подключения к выходной клемме первой питающей шины.

1019415

Недостатком данного устройства является незначительное уменьшение импульсов тока, отдаваемого токоограничительным дросселем в конденсатор фильтра при выключении регули— руюшего ключа, а следовательно, и незначительное уменьшение высоко—

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры, B регуляторах напряжения постоянного zo— ка. 5

Известен импульсный стабилизатор постоя нного н апряженк я, который со†держит ключ и DLC-фильтр, причем дроссель к ключ со»динены последовательно и вкл«счены в одну из питающих )0 шин, конденсатор фильтра подключен к выходу стабилизатoðà, а диод включен между второй питаюшей шиной и точкой соединения ключа и дросселя фильтра (1).

«5

В импульсных стабилизатор 1х, построенных по указанной схеме, сквозной ток, вознккаюющкй при «амыкании ключа на проводящий диод, or раничквается активным сопротивлением цепи, состоящей из источника, клю— чевого элемента, диода и соединитель— ных проводов, либо усилительным свойством ключевого элемента и вели «иной управляющего сигнала. Возникающие при этом импульсы тока, длктель— ность которых определяется временем восстановлЕния запирающ !x свойств диода, по амплитуд» мо« ут в несколько раз превышать номинальный ток. Этк сквозные токи Hp только уменьшают 30 надежность из — за п»регрузок по току регулирующего ключа и уменьшают коэф-. фициент r".oëåзного действия, но к являются мощными исто «никами помех, излучаемымк проводами„ по которым они замыкаются.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является импульсный стабилкзатор постоянного напряжения, содержащий включенные последовательно в одну кз питающих шин ключевок элемент и дроссель

LC — фильтра, конден(:атор которого подключен к выходнь«м клеммам, токо— ограничительный дроссель, включенный во вторую питающую шину,, блок управ45 ленкя, входами подключенный к выходным клеммам, а выходом соединенный с управляюмим входом ключево -o элемента, первый разрядный диод, подключенный между выходной клеммой второй питаю«««ей шкны и точкой соединения ключевого элемента и дросселя фильтра, второй разрядный диод, подключенный одним выводом к входной клемме второй питающей шины, а 55 другим выводом к о..воду обмотки дросселя фильтра (2). частотных импульсных пульсаций выходного напряжения, Цель изобретения — уменьшение высокочастотных импульсных с»с авляющкх:«ульсацкй выходного напряжения с:. àáëëèçàòoðà. поставленная цель достигается

;-ем, что импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий вклю «енные последовательно в одну из питаюших шкн ключевой элемент и цроссель «.«".-фильтра, конденсатор которого годключен к выходным клеммам, токоовраничктельный дроссель, вклю «»нный во вторую пктаюшую шину, блок управления, входамк подключенный к выходным клеммам, а выходом со»дине««ный с управляюшкм входом клю «евого злемента, первый разрядный цкод, подключенный между выходной к «еммой второй питающей шины и точкой соединения ключевого элемента

H äUooñеля фкльTpа, В fopoH „ зряд ный «HОд; подключенный Одним выво дом к входной клемме второй г«ктаюцей шины, (-набж"H накопительным KOH цен атором, подключенным одним выводом к выходной клемме второй питаюшей шины, а другим — к второму вы— воду второго разрядного диода, при— чем точка кх соединения подключена через последовательно соединенные введенный дополнительный сглаживающий дроссель к введенный развязывающий диод к входной либо к выходной клемме первой «:ины, На фкг. 1 к 3 представлены cõåìû импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Импульсный стабилизатор содержит ключевой элемент 1 в первой питающей шине, подключенный к фильтру с дросселем 2 и конденсатором Э. Управляющий вход ключа соединен с блоком

4 управления, Входы блока 4 управления подключены параллельно выходным выводам, Между. выходной клеммой вторэй питаюшей шины и общей точкой соединения ключевого элемента 1 и дросселя 2 фильтра включен первый разр-,äíûé диод 5. Между входной и выходной клеммамк второй шины включен токоогранкчительный дроссель 6, шунткрованный последовательно соединенным накопительным конденсатором 7 к вторым разрядным диодом 8, причем накопительный конденсатор 7 подключен к выходной клемме второй шины.

Точка соединения накопительного конденсатора 7 и второго разрядного диода 8 подключена через дополнительный сглажкваюший дроссель 9 и развя— зывающий диод 10, либо к входной клемме (фиг. 1), либо к выходной клемме (фиг. 2) первой питаюшей шины, Импульсный стабилизатор работает следующим образом.

1019415

) U

Составитель С. Чернышева

РЕдактор С. Патрушева Техред И.Гайду Корректор Г. Решетник

Заказ 3703/42 Тираж 874

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При замкнутом ключевом элементе 1 ток протекает через этот ключ, дроссель 2, параллельно соединенные нагрузку и конденсатор 3 фильтра, токоограничительный дроссель 6. Диоды 5 и 8 при этом закрыты. Через дроссель

9 и диод 10 в это время может про-текать ток.

При размыкании ключа 1 диоды 5 и 8 открываются и создают путь для замыкания тока дросселей, ток дросселя 2 протекает через параллельно соединенные нагрузку и конденсатор 3 фильтра и диод 5, а ток дросселя б через диод 8 и конденсатор 7, увеличивая напряжение на этом конденсаторе. Если напряжение на конденсаторе 7 превысит входное напряжение (фиг. 1), то открывается диод 10 и происходит разряд конденсатора 7 через дроссели б и 9 на первичный источник. Если напряжение на конденсаторе 7 превысит выходное напряжение (фиг. 2), то открывается диод 10 и происходит разряд конденсатора 7 через дроссель 9 на конденсатор 3 фильтра.

При следующем замыкании ключа 1 диод 5 открыт и до момента восстановления запирающих свойств этого диода напряжение питания прикладывается к токоограничительному дросселю б. В результате происходит нарастание тока в дросселе б и плав— ное уменьшение тока диода 5, который закрывается в момент равенства токов дросселей 2 и 6. В дальнейшем ток от первичного источника замыкается через ключ 1, дроссель 2, параллельно соединенные нагрузку и конденсатор 3, дроссель б. Если

1 диод 5 не успевает закрыться в момент равенства токов дросселей 2 и б, что возможно при малой индуктив ности дросселя б, происходит дальнейшее увеличение тока дросселя б до момента запирания диода 5. После запирания диода 5 часть тока дро селя 6, превышающая значение тока дросселя 2, замыкается через диод 8 и конденсатор 7.

10 Величина индуктивности токоограничительного дросселя выбирается из условия где U — напряжение на входе стабицх лизатора; время восстановления обрат20 ного сопротивления диода;

dl — допустимая амплитуда тока чере з ключ.

Индуктивность токоограничительного дросселя значительно меньше индуктивности дросселя сглаживающего фильтра, поэтому мощность, отдаваемая этим дросселем при его разряде и проходящая через конденсатор 7, дроссель 9 и диод 10, также незначительна и ори Н toe

30 ентировочно равна

2Т где

РН вЂ” мощность, потребляемая нагрузкой; Т вЂ” период работы ключа. Откуда следует, что ток через дроссель 9 и диод 10 в с/2T раз меньше, чем

З5 ток дросселя 2 фильтра. Следовательно, введенные элементы, уменьшая пульсацию напряжения на койденсаторе фильтра, незначительно повлияют на вес и габариты стабилизатора.