Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

 

1. ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЖЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенные в силовую шину датчик тока, входной LC-фильтр, регулирующий элемент и выходной DLC-фильтр, причем к управляющему входу регулирующего элемента подключен блок управления, отличаю0 щ и и с я тем, что, с целью увеличения КПД и повышения эффективности защиты при токовых перегрузках в нагрузке , в него введены нелинейный элемент, два резистивных делителя напряжения, сравнивающий блок, причем один из выводов нелинейного элемента подключен к входу датчика тока , а другой вывод - к одному из выводов первого резистивного делителя напряжения, другой вывод которого подключен к общей шине, а второй резистивный делитель включен между выходом датчика тока и общей щиной, выходы указанных резистивных делитеi лей подключены к соответствующим входам сравнивающего блока, выход кото (Л рого подключен к блоку управления. 2. Стабилизатор по п.1, о т л и чающийся тем,, что нелинейный элемент выполнен на диоде. 00 05 :о 00

COlO3 СОВЕТСКИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

glypt 5 05 F 1/58 р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3347873/24-07 (22) 19. 10.81 (46) 23.03.84. Бюл. Ф 11 (72) В.Л.Ким и В.M.Òèòêèí (71) Истринское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 586442, кл. (4 05 Г 1/58, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

В 536488, кл. Q 05 F 1/58, 1975. (54)(57) 1. ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенные в силовую шину датчик тока, входной LC-фильтр, регулирующий элемент и выходной

ШС-фильтр, причем к управляющему входу регулирующего элемента подключен блок управления, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения КПД и повышения эффективности защиты при токовых перегрузках в нагрузке, в него введены нелинейный элемент, два резистивных делителя напряжения, сравнивающий блок, причем один из выводов нелинейного элемента подключен к входу датчика тока, а другой вывод — к одному из выводов первого резистивного делителя напряжения, другой вывод которого подключен к общей шине, а второй резистивный делитель включен между выходом датчика тока и общей шиной, выходы указанных резистивных делителей подключены к соответствующим входам сравнивающего блока, выход которого подключен к блоку управления.

2. Стабилизатор по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем,.что нелинейный элемент выполнен на диоде.

108163

Изобретение относится к электрорадиотехнике, а именно к источникам питания, и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники.

Известен импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий подключенный параллельно входным выводам мультивибратор; одно плечо которого выполнено на составном тран- 10 зисторе, LCD-фильтр, подключенный к выходному выводу, цепь обратной связи, усилитель рассогласования и резистивный датчик тока, включенный в силовую шину (11.

Недостатком импульсного стабилизатора являются значительные потери полезной мощности на резистивном датчике тока, обусловленные тем, что через датчик тока протекает весь ток нагрузки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последователт у5 .но включенные в силовую шину датчик тока, входной С-фильтр, регулирующий элемент и выходной ULC-фильтр, причем к управляющему входу регулир,. щего элемента подключен блок управления f23 .

Недостатками известного импульсного стабилизатора являются значительные потери полезной мощности на датчике тока обусловленные тем, что

35 при токовых перегрузках падение напряжения на датчике тока может дости. гать уровня 0,7 В и выше, низкая эффективность защиты при токовых перегрузках в нагрузке, когда входное 40 напряжение изменяется в широком диапазоне, вследствие того, что схема защиты срабатывает только при определенном входном токе, который протекает через датчик тока и создает

45 падение напряжения на нем 0,7 В и выше и не зависит от входного напря-жения, поэтому при увеличении входного напряжения в 1,5 раза ток перегрузки в нагрузке, при котором сработает схема защиты, также увеличит-. ся в 1,5 раза.

Цель изобретения — увеличение КПД импульсного стабилизатора и повышение эффективности защиты при токо55 вых перегрузках в нагрузке.

Указанная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий после-

3 2 довательно включенные в силовую шину датчик тока, входной С-фильтр, регулирующий элемент, и выходной

DLC-фильтр, причем к управляющему входу регулирующего элемента подключен блок управления, введены нелинейный элемент, например диод, два резистивных делителя напряжения, сравнивающий блок, причем один из выводов нелинейного элемента подключен к входу датчика тока, а другой вывод — к одному из выводов первого реэистивного делителя напряжения, другой вывод которого подключен к общей шине,, а второй резистивный делитель включен между выходом датчика тока и общей шиной, выходы указанных резистивных делителей подключены к соответствующим входам сравнивающего блока, выход которого подключен к блоку управления.

Кроме того, нелинейный элеяент выполнен на диоде.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит датчик 1 тока, включенный последовательно с входным 1С-фильтром 2, регулирующим элементом 3 и выходным 01.С-фильтром 4, нелинейный элемент 5, включенный последовательно с первым резистивным делителем 6 напряжения, второй резистивный делитель 7, сравнивающий блок 8, выходом подключенный к блоку 9 управления.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

При подключении стабилизатора к сети первичного питания блок 9 управления включает регулирующий элемент 3, при этом через дроссель

DLÑ-фильтра 4 протекает пусковой vox„ обусловленный током заряда конденсатора 2LC-фильтра 4. Пусковой ток создает падение напряжения на датчике тока, при этом напряжение, снимаемое с второго резистивного делителя 7 напряжения, становится меньше напряжения, снимаемого с первого делителя 6, вследствие чего срабатывает пороговый блок 8, который через блок 9 управления запирает регулирующий элемент 3. После окончания заряда конденсатора DLC-фильтра 4 до заданного значения схема защиты не влияет на нормальную работу импульсного стабилизатора, при этом блок 9 управления, отпирая и запирая регуСоставитель С.Горбачева

Редактор А.Козориз Техред M.Тепер .Корректор Г.Решетник

Заказ 1551/44 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 з 1 0816 лирующий элемент 3, поддерживает напряжение на нагрузке на уровне заданного. Напряжение на нагрузке в момент запертого состояния регулирующего элемента поддерживается за счет энер- . гии, накопленной в ) .С-фильтра 4 .

:При возникновении перегрузки по току в нагрузке напряжение на датчике 1 тока увеличивается и при некотором значении, например около 0,1 В, 1О напряжение, снимаемое с второго резистивного делителя 7 „станет меньше напряжения, снимаемого с первого резистивного делителя 6. При этом срабатывает сравнивающий блок 8, кото.рый через блок 9 управления запирает регулирующий элемент 3, при этом напряжение на нагрузке спадает, уменьшается ток, потребляемый из первичной сети, вследствие чего напряжение на датчике 1 тока будет уменьшаться и при некотором значении напряжение, снимаемое с второго делителя 7, станет больше напряжения, снимаемого с первого резистивного делителя 6, при р этом сравнивающий блок 8 через блок 9, управления включит регулирующий элемент 3. Таким образом, схема защиты поддерживает в нагрузке задан33 4 ное значение токовой перегрузки. При изменении входного напряжения изменяется ток через нелинейный элемент 5, первый 6 и второй 7 резистивные делители напряжения.

Подбором нелинейного элемента 5 можно добиться такого падения напря" жения на нем, при котором сигнал рассогласования, при условии отсутствия перегрузки по току в нагрузке, снимаемый с первого 6 и второго 7 резистивных делителей напряжения, в исходном состоянии будет постоянным.

Следовательно, при изменении входного напряжения схема защиты также срабатывает при заданном значении токовой перегрузки в нагрузке.

При коротком замыкании в нагрузке схема работает аналогично, как и при токовой перегрузке.

Использование предлагаемого им- . пульсного стабилизатора позволит повысить эффективность защиты от перегрузки путем ограничения повышения уровня токовой защиты при увеличении входного напряжения, а также увеличить КПД стабилизатора в результате уменьшения потерь полезной мощности на датчике тока.