Стабилизированный источник питания

 

СТАБИЛИЗИРОВАННЬЙ ИСТОЧНИКПИТАНИЯ , содержащий преобразователь постоянного напряжения с широтноимпульсной модуляцией, .вход питания которого подключен к входным клеммам, А вход управления соединен с выходом усилителя обратной связи, первый вход которого через фазокорректиг рукнцую цепь подключен параллельно , регулирукнцему элементу линейного стабилизатора напряжения, вход которого соединен с выходом преобразователя постоянного напряжения с широтно-импульсной модуляцией, а выход подключен к выходным клеммам, и источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с ., целью повышения надежности путем устранения перерегулирования выходного параметра в переходных режимах , в него введены пороговое устройство и ключ, причем вход порогового устройства подключен к входу фазокорректрр тещей цепи, а выход подсоединен к управляющему входу ключа, включенного между выходом иссл точника опорного напряжения и вторым входом усилителя обратной связи.

СОНИ СОВЕТСНИХ

СОЯ

РЕСПУБЛИН

09) (И) ЗСЮ 6 05 Г 1 64

Е

С.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Аа оис ОЭВУ c WpEma ere v

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

21 ) 3412447/24-07

° °

22) 25.03.82 (46) 15.08.83. Бюл. 9 30 (72) Г.И. Мартыщенко и А.М. Стрельцов (53) 621. 316 722. 1 (088. 8 ) (56 ) 1. Электронная техника в автоматике. Вып. 11. М., "Сов. Радио"

1980, с, 112-115.

2. Патент ГДР Р .87612, кл. 21 С 67/10, 1972. (54) (57) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК

ПИТАНИЯ, содержащий преобразователь постоянного напряжения с широтно импульсной модуляцией, вход питания которого подключен к входным клеммам, а вход управления соединен с выходом усилителя обратной связи, первый вход которого через фазокорректи-. рующую цепь подключен параллельно регулирующему элементу линейного стабилизатора напряжения, вход которого соединен с выходом преобразователя постоянного напряжения с широтно-импульсной модуляцией, а выход подключен к выходным клеммам, и источник опорного напряжения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем устранения перерегулнрования выходного параметра в переходных режимах, в него введены пороговое устройство и ключ, причем вход порого. вого устройства подключен к входу фазокорректирующей цепи, а выход подсоединен к управляющему входу Pg ключа, включенного между выходом источника опорного напряжения и вторым входом усилителя обратной связи.

1035592

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматическим системам регулирования постоянного тока, снабженным блоком преобразования напряжения, и может найти применение в радиоэлектронной аппаратуре.

Известен стабилизированный источник питания, содержащий импульсный регулятор с широтно-импульсной модуляцией, входом подключенный к входам, а выходом к выходным клеммам, усилитель обратной связи, первым входом подключенный,к выходным клеммам, вторым входом соединенный с источником опорного напряжения, а выходом подсоединенный к входу управления импульсного регулятора, и нелинейную корректирующую цепь,: включенную между выходными клеммами и входом управления импульсного регулятора 1).

Недостатком известного устройства является невозможность полного устранения перерегулирования выходного параметра-. возникающего в переходных режимах, из-эа необходимости введения зоны нечувствительности нелинейной корректирующей цепи:.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению янляется стабилизированный источник питания, содержащий преобразователь постоян ного напряжения с широтно-импульсной модуляцией, вход питания которого подключен к входным клеммам, а вход управления соединен с выходом обратной связи, первый вход которого через фазокорректирующую цепь подключен параллельно регулирующему элементу линейного стабилизатора напряжения, вход которого соединен с ныходом преобразователя постоянного напряжения с широтно-импульсной модуляцией, а выход подключен к выходным клеммам, и источник опор ного напряжения 2 ).

Недостатком устройства является наличие перерегулирования выходного параметра в переходных режимах. Ука-, эанный недостаток обусловлен тем, что фазокорректирующая цепь при высоком коэффициенте усиления н цепи ебратной связи, обеспечивающем заданную точность стабилизации и сохранение устойчивости работы стабилизатора, является, как правило, более инерционным звеном по сравнению со сглаживающим фильтром преобразователя напряжения. Поэтому при пере-ходных процессах изменения напряжения на входе усилителя обратной связи, а следовательно, и изменения ширины импульсов запаздывают по отношению к изменениям напряжения на регулирующем элементе линейного стабилизатора напряжения. В реэультате этого на нем возникают перенапря. жения, которые отрабатываются линейным стабилизатором, если они не пре-. вышают допустимбго значения напряжения на регулирующем элементе. В протинном случае открывается защитный стабилитрон, включенный параллельно регулирующему элементу, и . всплеск напряжения попадает на нагрузку. Вследствие перенапряжений, 10 ноэникающих н переходных режимах, снижается также-надежность линейного стабилизатора напряжения и всего устройства н целом.

Цель изобретения — повышение на=.

15 дежности путем устранения перерегулирования выходного параметра в переходных режимах.

Укаэанная цель достигается..тем, . что в стабилизированный источник питания, содержащий поеобоазователь постоянного напряжения с широтноимпульсной модуляцией, вход питания которого подключен к входным клеммам, а нход управления соеди25,нен с выходом усилителя обратной сняэи» первый вход которого подключен через фа окорректирующую цепь параллельно регулирующему элементу линейного стабилизатора напряжения. вход которого соединен с выходом преобразователя постоянного напряжения с широтно-импульсной модуляцией, а выход подключен к выходным клеммам, и источник опорного напряжения, введены пороговое устройство

З5 и ключ, причем вход порогового устройства подключен к входу фаэо-, корректирующей цепи. а выход подсоединен к управляющему входу ключа, включенного между ныходом

40 источника опорного напряжения и вторым входом усилителя обратной связи.

На фиг. 1 приведена структур" ная схема стабилизированного источ45 ника питания; на фиг. 2 - структурная схема линейного стабилизатора напряжения.

Стабилизированный источник питания содержит преобразователь пос50 тоянного напряжения 1 с широтно- импульсной модуляцией, включающий импульсный регулятор 2, широтноимпульсный модулятор 3 и фильтр 4, вход питания которого подключен к входным клеммам. Вход управления преобразователя постоянного напряжения 1 соединен с выходом усилителя обратной связи 5. Первый вход усилителя обратной связи 5,подсоединен через фазокорректирующую цепь б параллельно регулирующему элементу 7 линейного стабилизатора напряжения 8. Второй вход усилителя обратной связи 5 соединен через ключ 9 с источником опорного напряжения 10.

65 Управляющий вход ключа 9 соединен

1035592 через пороговое устройство 11 с линейным стабилизатором напряжения 8

Регулирукндий элемент 7 линейного стабилизатора напряжения 8 зашунтирован защитным стабилитроном 12, а его вход управления подключен к выходу блока управления 13.

Стабилизированный источник питания работает следующим образом.

В переходном режиме, например, при включении устройства или при скачкообразном-увеличении сопротивления нагрузки, напряжение на выходе сглаживающего фильтра.4 преобразователя постоянного напряжения 1, а также на регулирующем элементе 7 линейного .стабилизатора напряжения 8 увеличивается со скоростью, которая определйется постоянной времени сглаживающего фильтра 4. Напряжение на входе усилителя обратной связи 5 возрастает с запаздыванием, так как постоянная времени фазокорректирующей цепи б превышает постоянную времени сглаживающего фильтра 4, что вызвано требованиями по устойчивос- ти работы устройства. Поэтому в первый-Момент сигнал на выходе усилителя обратной связи 5 и, следовательно, длительность импульсов управления нреобраэователя 1 остаются беэ изменений ° Напряжения на регулирующем элементе 7 увеличивается пока не достигает значения, при котором работает пороговое устройство 11. Пороговое устройство 11 сработав, размыкает ключ 9 и отключает источник опорного напряжения 10 от второго входа усилителя обратной связи 5. При этом на втором вхо-. де усилителя обратной связи 5 напря.жение остается равным нулю, и длительность импульсов. управления на выходе модулятора 3 ширины импульса также уменьшается до нуля, т.е. .импульсный регулятор 2 преобразователя 1 отключается по входу управления. Напряжение иа выходе сглаживают его фильтра 4 и, следовательно, на регулирующем элементе 7 линейного стабилизатора 8 уменьшается со скоростью определяемой постоянной времени сглаживающего фильтра 4.

Когда напряжение на регулирующем элементе 7 достигает порога отпускания, пороговое устройство 11 срабатывает и замыкает ключ 9, и на втором входе усилителя обратной связи 5 появляется .опорное напряжение. При этом длительность . импульсов управления устанавливается в соответствии с сигналом на входе усилителя обратной связи 5 импульсный регулятор 2 преобразователя напря. .жения 1 отпирает я и вновь начинает работать. Напряжение на выходе сглаживающего фильтра 4 и на регулирующем элементе 7 линейного ста о билизатора увеличивается и цикл повторяется.

При этом напряжение на нагрузке остается неизменным, так как напря жение на защитном стабилитроне 12

15 не превышает предельно допустимого, и линейный стабилизатор напряжения 8 обладающий высокой точностью стабилизации, отрабатывает все изменения напряжения на выходе преобразова1.

Такой режим работы устройства, с прерывистым включением импульсного регулятора 2 преобразователя напряжения 1, продолжается до тех р5 пор, пока напряжение на входе усилителя обратной связи 5 не увеличится до значения, при котором ширина импульса управления на выходе модулятора 3 ширины импульса начинает уменьшаться и установится такой, при которой напряжение-на регулирую щем элементе 7 линейного стабилизатора 8 становится равным номинальному значению, на котором настроена цепь обратной связи. При этом пороговое устройство 11 и ключ 9 устанавливаются в первоначальное положение, при котором на,второй вход усилителя обратной связи 5 подается опорное напряжение, и далее на рабо40 .ту устройства не влияет.

Таким образом, использование предлагаемого стабилизированного источника питания позволяет устранить перерегулирование выходного парамет45 ра в переходных режимах. Кроме того, использование предлагаемого устройства позволяет повысить надежность регулирующего элемента 7 линейного стабилизатора напряжения 8, а

50 следовательно, и всего устройства в целом, так как выбором напряжения срабатывания порогового устройства 11 можно получить желаемое соотношение между максимальным напряжением на регулирующем элементе 7 и максимально допустимым для него.

1035592

Составитель l0. Опадчий редактор Г. Гербер Техред М.Тепер Корректор.И. Ватрушкина

Заказ. 5832/49 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, NQOKBa, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г„ Ужгород, ул. Проектная, 4