Импульсный стабилизатор напряжения

 

ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенные между входной и выходной клеммами силовой ключ и DLC-фильтр, блок сравнения, первым ) входом подсоединенный к выходу делителя напряжения,подключенного между выходной клеммой и общей шиной,вторым входом через релейный элемент соединенный с источником эталонного напряжения,- а выходом через предварительный усилитель подключенный к входам управления силового ключа и релейногр элемента, цепь динамической обратной CBfisK, включающую в себя последовательно соединенные измерительную обмотку дросселя DUC -фильтра и первый резистор, первый и второй конденсаторы, о тличающийся тем, что, с целью повышения стабильности входного напряжения с одновременным уменьшением массы и объема стачилизатора , в него введена цепь динамической разгрузки, включенная параллельно источнику эталонного напряжения и содержащая последовательно соединенные второй резистор и ключ управляющим входом подсоединенный к выходу предварительного усилителя, i параллельно включенные цепь дина «шческой обратной связи и последова (Л тельно соединенные первый и второй конденсаторы подсоединены между выходом делителя напряжения и источником эталонного напряжения, причем средняя точка первого и второго конденсаторов подключенак общей шине. со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU(II) y g G 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;, П

- К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ i

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3532795/24-07 (22) 07.01 .83. (46) 07.06.84. Бюл. М 21 (72) В . Н . Бродовский, Б. Н . Каржавов, B.A. Белоцерковский и Т.Т.Прохорова (53) 621. 316.722. 1 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 717737, кл. g 05 Г 1/56, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 551625, кл. G 05 Р 1/56, 1976. (54) (57) ИМПУЛЬСНЫИ СТАБИЛИЗАТОР

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенные между входной и выходной клеммами силовой ключ и

DLC-фильтр, блок сравнения, первым

>входом подсоединенный к выходу делителя напряжения, подключенного между выходной клеммой и общей шиной,вторым входом через релейный элемент соединенный с источником эталонного напряжения; а выходом через предварительный усилитель подключенный к входам управления силового ключа и релейног(;> элемента, цепь динамической обратной связи, включающую в себя последовательно соединенные измерительную обмотку дросселя

Dl С -фильтра и первый резистор, первый и второй конденсаторы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности входного напряжения с одновременным уменьшением массы и объема стабилизатора, в него введена цепь динамической разгрузки, включенная параллельно источнику эталонного напряжения и содержащая последовательно соединенные второй резистор и ключ, управляющим входом подсоединенный к выходу предварительного усилителя, параллельно включенные цепь дина-. мической обратной связи и последовательно соединенные первый и второй конденсаторы подсоединены между выходом делителя напряжения и источником эталонного напряжения, причем средняя точка первого и второго конденсаторов подключена к общей шине.. 1096623

В известном устройстве релейный элемент образован коммутируемым резистором, вследствие чего ток, потребляемый от источника эталонного напряжения, при переключении релейного элемента изменяется. При изменении входного напряжения среднее значение тока, потребляемого от источника эталонного напряжения, также не остается постоянным. Вследствие падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника эталонного напряжения это напряжение изменяется, что снижает точность стабилизации выходного напряжения.

50

Подключение первого конденсатора последовательно с первым входом схемы сравнения также снижает стабильность выходного напряжения, к тому же этот конденсатор должен быть неполярным, что приводит к увеличению. массы и объема стабилизатора.

65

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение для питайия различных потребителей стабилизированным постоянным напряжением.

Известен импульсный стабилизатор напряжения, содержащий последователь- 5 но включенные между входной и выходной клеммами ключевой транзистор и

DLC-фильтр, пороговый элемент, выходом соединенный с входом управления ключевого транзистора, первым входом через делитель напряжения подключенный к выходной клемме, а вторым входом через релейный элемент соединенный с источником эталонного напряжения $1) . 15

Его недостатком является невысо- кая стабильность выходного напряжения, что обусловлено изменением в процессе работы величины эталонного напряжения, вызванного пульсацией тока, протекающего через стабилитрон.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный стабилизатор напряжения, содержащий последователь-Q5 но включенные между входной и выходной клеммами силовой ключ и DLCфильтр, блок сравнения, первым входом подсоединенный к выходу делителя напряжения, подключенного между выходной клеммой и общей шиной, вторым входом через релейный элемент соединенный с источником эталонного напря>жения, а выходом через предварительный усилитель подключенный к входам 35 управления силового ключа и релейного элемента, цепь динамической обратной связи, включающую последовательно соединенные измерительную обмотку дросселя DLC-фильтра и первый резистор первЫй и второй конденсаторы (21 .

Цель изобретения — повышение стабильности выходного напряжения с одновременным уменьшением массы и объема стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор напряжения, содержащий последовательно включенные между входной и выходной клеммами силовой ключ и DLC-фильтр, блок сравнения, первым входом подсоединенный к выходу делителя напряжения, подключенного между выходной клеммой и общей шиной, вторым входом через релейный элемент соединенный с источником эталонного напряжения, а выходом через предварительный усилитель подключенный к входам управления силового ключа и релейного элемента, цепь динамической обратной связи, включающую в себя последовательно соединенные измерительную обмотку дросселя DLC-фильтра и первый резистор, первый и второй конденсаторы, введена цепь динамической разгрузки, включенная параллельно источнику эталонного напряжения и содержащая последовательно соединенные второй резистор и ключ, управляющим входом подсоединенный к выходу предварительного усилителя, параллельно включенные цепь динамической обратной связи и последовательно соединенные первый и второй конденсаторы подсоединены между выходом делителя напряжения и источником эталонного напряжения, причем средняя точка первого и второго конденсаторов подключена к общей шине.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Силовая цепь импульсного стабилизатора напряжения образована силовым ключом 1 и входящими в состав

DLC-фильтра первичной обмоткой 2 дросселя 3 и конденсатором 4, с которого снимается выходное напряжение стабилизатора. Один вход 5 блока 6 сравнения через резистор 7, образующий вместе с ключом 8 и резистором 9 релейный элемент, подключен к источнику 10 эталонного напряжения. Через резистор 9 и ключ 8 релейного элемента вход 5 схеьы 6 сравнения соединен со вспомогательным источником напряжения Е, используемым также для задания тока в источник 10 эталонного напряжения. Цепи управления силового ключа 1 и ключа 8 объединены между собой и связаны с выходом схема б сравнения через предварительный усилитель 11. Вход 12 схемы сравнения подключен к общей точке делителя напряжения, образованного последовательным соединением резисторов 13 и 14 и подключенного парал. 1096623

Составитель Ю.Опадчий

Редактор A Коэориз Техред А.Кикемезей

Корректор М.Шароши

Заказ 3824/35 Тираж 842

ВНИИПИ 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 лельно конденсатору 4. Последовательная цепь из измерительной обмотки

15 дросселя 3 и резистора 16, вхо:дящая в цець динамической обратной связи включена между входом 12 схемы 6 сравнения и источником 10 эталонного напряжения. Между этими точками включена также интегрирующая емкость, состоящая из последовательно соединенных конденсаторов 17 и 18, общая точка которых подклю- 10 чена к общей шине, соединяющей конденсатор 4, резистор 14 и источник

10 эталонного напряжения. Параллельно,последнему включена цепь 19 динамической разгрузки, образованная последовательным соединением резистора 20 и ключа 21. По цепям управления. ключ 21 объединен с силовым ключом 1 и ключом 8.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании силового ключа 1 одновременно с ним замыкается ключ

8, и ток, протекающий через резисторы 7, создает на входе 5 схемы 6 сравнения более высокий потенциап по сравнению с потенциалом источника эталонного напряжения. Ключи остаются в замкнутом состоянии до тех пор, пока под действием напряжения, наведенного в измерительной обмот- ЗО ке 15 дросселя 3, потенциал входа 12 схемы 6 сравнения не станет равным потенциалу входа 5. Цепь динамической разгрузки предназначена для исключения дополнительной загрузки 35 источника эталонного напряжения.

Сопротивление резистора 20 выбрано таким образом, чтобы при замыкании ключа 21 ток, протекающий через резистор 20, был равен току через резистор 7. При этом избыточный ток в источник эталонного напряжения не поступает, благодаря чему исключается влияние входного напряжения стабилизатора на величину эталонного напряжения даже при значительном динамическом сопротивлении источника 10 эталонного напряжения. Тем самим повышается стабильность выходного напряжения стабилизатора.

Интегрирующая емкость выполнена в виде двух конденсаторов 17 и 18, то .ка взаимного соединения которых заземлена, благодаря чему в напряжениях на обоих .конденсаторах образуется постоянная составляющая, и появляется возможность применить электролитические конденсаторы, имеющие значительно большую удельную емкость по сравнению с обычными (металлопленочными). Это способствует уменьшению габаритов устройства.

Общая точка конденсаторов,.образующих интегрирующую емкость, мо-. жет быть принципиально подключена к любой иэ шин питания, а также к вспомогательному источнику Е, однако с точки зрения защиты стабилизатора от помех их подключение к заземленной шине предпочтительно.

Таким образом, предложенное устройство отличается от известного стабильностью выходного напряжения, массой и объемом.