Ключевой стабилизатор напряжения

 

гапЬЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР НА- ПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные источник опорного напряжения , узел сравнения, пороговый элемент, узел управления, регулирующий элемент, LCD -фильтр и де ,литель напряжения, причем вход источника опорного напряжения и второй вход регулирунмцего элемента соединены с первым входным выводом устройства , а выход LCD -фильтра и вход дезистеля напряжения соединены с вы«. ходным выводом уЬтройства, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы схемы синхронизации и стабильности выходного напряжения при широком диапазоне изменения входного напряжения, введены усилитель-синхронизирующий узел и узел, формирования синхронизирукяцих импульсов, вход .которого соединен с вторым входным выводом устройства, а выход, соединен с вто-, рым входсм узла управления и с входсм усилительно-синхронизирующего узла, второй вход которого соединен с клсодом делителя напряжения, а выход - с вторым входом узла сравнения

(193 (19

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

З(533 ОО 5F 1 56 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСНОМЪ СВИДЕТОВСТВЗР (21 ) 3412246/24-.07 (22) 26.03.82 (46) 15.08.83 Бюл. Р 30 (72) В.Q.ËàäîíêèH и Ю.В.Пчелкин (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 586440, кл. Gu5F 1/56, 1976.

2. Авторское-свидетельство СССР

9 505014, кл. 606F. 1/56, 1973.. (54)(57) КЛЙЧЕВОЙ СЗАБИЛИЗАТОР НА.ПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные источник опорного напряжения, узел сравнения, пороговый элемент, узел управления, регулирующий элемент,.ASCII -Фильтр и де.литель напряжения, причем вход источника опорного напряжения и второй вход регулирующего элемента соедииены с первым входным выводом устройства, а выход !,С 3 -фильтра и вход делителя напряжения соединены с вы ходным выводом устройства, о т л ич а ю шийся . тем, что, с целью повышения надежности работы схеьи синхронизации и стабильности выходного напряжения при широком диапазоне изменения входного напряжения, введены усилитель-синхронизирующий узел и узел Формирования синхронизирующнх импульсов, вход, которого соединен с вторым входным выводом устройства, а выход соединен с вто-, рым входом узла управления и с входом усилительно-синхронизирующего узла, второй вход которого соединен Я с выходом делителя напряжения, а выход - с вторым входом узла сравнения

1035585

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен стабилизатор напряжения, содержащий основной регулирующий транзистор, соединенный одним выводом с входом устройства, а другим выводом с ЬСЗ -фильтром, выход которого соединен с выходом устройства, резистивный делитель, усилитель по- 10 стоянного тока, соединенный со средней точкой реэистивного делителя, а другим выводом с управляющим входом регулирующего транзистора, последовательный LC контур, соединенный с выходом устройства, общей шиной и резистивным делителем 1) .

Недостатком известного устройст ва является повышенный уровень пульсаций -выходного напряжения,так кеи стабилизация чистоты переключения ре« гулирующего транзистора ниже собственной частоты переключения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ключевой стабилизатор напряжения, содержащий последовательно соединенные 1 источник, опорного напряжения, узел сравнения, пороговый элемент, узел управления, регулирующий элемент, gag -Фильтр, делитель напряжения, причем вход источника опорного напряжения и вход регулирующего элемента соединены с входом устройства, а выход 4СЭ -Фильтра и вход делителя напряжения соединены с выходом устройства(2);

Однако для передачи модулирующе»

ro напряжения с выхода задающего генератора необходим разделитель- 40 ный трансформатор. Недостатками устройства являются также малая надежность работы схемы синхронизации, увеличение нестабильности выходного напряжения при широком диапазоне изменения входного напряжения.

Цель изобретения — повышение надежности работы схемы синхронизации и стабильности. выходного напряже; ния ключевого стабилизатора напряжения в широком диапазоне изменения входного напряжения.

Поставленная цепль достигается тем, что в ключевой стабилизатор напряжения, содержащий последовательно, соединенные источник опорного напря- . 5 жевия, узел сравнения, пороговый элемент, узел управления, регулирующий элемент,QCQ -фильтр, делитель напряжения, причем вход источника опорного напряжения и второй вход регулирующе-60 го элемента соединены с первым входным выводом устройства, а выход

ЬС3-Фильтра и вход делителя напряжения соединены с выходным выводом устройства, введены усилительно-синхронизирующий узел и узел формирования синхронизирующих импульсов, вход которого соединен с вторым входным выводом устройства, а выход соединен с вторым входом .узла управления и с входом усилительно-синхронизирующего узла, второй вход которого соединен с выходом делителя напряжения, а выход соединен с вторым входом узла сравнения.

На Фиг.1 приведена структурная схема ключевого стабилизатора напряжения; на фиг.2 — диаграммы напряжения в контрольных точках структурной схемы ключевого стабилизатора напряжения.

Ключевой стабилизатор напряжения (Фиг.1 ) содержит последовательно соединенные источник опорного напряжения 1, узел сравнения 2, пороговый элемент 3, узел управления 4, регулирующий элемент 5,4СЗЗ -фильтр 6 и делитель 7, причем вход источника опорного напряжения 1 и второй вход регулирующего элемента 5 соединены с входом 8 устройства, а. выход О )-Фильтра б соединен с выходом 9 устройства, вход узла формирования синхронизирующих импульсов 10 соеди нен с вторым входом 11 устройства, а выход с вторым входом узла управле ния 4 и с вторым входом усилительносинхронизирующего узла 12, первый вход которого соединен с выходом делителя напряжения 7, а выход сое-, динен с вторым входом устройства сравнения 2.. !

Ключевой стабилизатор напряжения работает следующим образом.

При подаче на вход 8 устройства напряжения питания (эпюра 13 ) напряжение на выходе 9 устройства в первый момент времени равно нулю. Малое выходное напряжение устройства создает на выходе цепи обратной связи, а именно на выходе узла управления 4 импульсный сигнал отпирания транзисторов регулирующего элемейта 5, а на второй вход 11 устройства поступают импульсы (эпюра 14) с выхода задающего генератора или синхронизатора. Иэ этих импульсов на выходе узла формирования синхронизирующего импульса 10 вырабатываются импульсы синхронизации (эпюра 15), которые поступают на второй вход узла управления 4 и второй вход усилительносинхрониэирующего узла 12. Эти импульсы синхронизации запирают транзисторы регулирующего элемента 5 . на время, равное сумме времен рассасывания накопленного заряда в области базы и фронта спада импульса тока транзисторов регулирующего элемента 5, пока выходное напряжение уст,ройства не возрастает до напряжения срабатывания порогового элемента 3.

1035585

75 авиа.2

ВНИИПИ Заказ 5832/49 Тираж 874 Подписное

Филиал П Патент, r.. Ужгород, ул. Проектная, I

При отклонении выходного напряжения устройства от номинального зйачения аналоговый сигнал (эпюра 16) с выхо да делителя напряжения 7 поступает на вход усилительно-синхронизирующего узла 12, где усиливается и смешивается с импульсами синхронизации.

С выхода усилительно-синхронизирующего узла 12, где усиливается и смешивается с импульсами синхронизации.

С выхода усилительно-синхронизирующе- >О

ro узла 12 аналого-импульсный сигнал (эпюра 17) поступает на вход узла сравнения 2, где сравнивается с опорным напряжением, формируемом в источнике опорного напряжения 1. Разност- 15 ный аналого-импульсный сигнал с выхода узла сравнения 2 воздействует на пороговый элемент 3, который форми, рует прямоугольные импульсы переменной длительности, передний фронт которых совпадает с передним фронтом синхронизирующего импульса (эпюра

17, . ), а задний фронт определяется пороговым элементом 3 и спадающим участком (эпюра 17 1 ) . Эти импуль,сы поступают на вход узла управле, ниЮ 4 регулирующим элементом 5. В уз-ле управления 4 импульсы усиливаются и управляют длительностью запертого состояния транзисторов регулирующего элемента 5, который работает в режиме широтно-импульсного регулирования (эпюра 18). В результате этого напряжение на выходе 9 устройства подцерживается номинальным. При снижении входного напряжения до нижнего предела регулирования нали-. чие импульсов синхронизации (эпюра

15) в выходном аналого-импульсном сигнале (эпюра 17) усилительно-синхронизирующего узла 12, проходящих через узел сравнения 2, вызывает запирание порогового элемента 3 на время синхронизирующего импульса, исключая ложное срабатывание порогового элемента 3 и узла управления 4 регулирующего элемента 5 на время, равное сумме времени выключения транзисторов регулирующего элемента 5.

Таким образом, релейный стабилизатор напряжения работает в режиме надежной сихронизации частоты переключения транзисторов регулирующего элемента и стабилизирует выходное напряжение устройства при широком диапазоне изменения входного напряжения, путем работы. регулирующего элемента в режиме широтно-импульсного регулирования. !