Стабилизированный преобразователь напряжения

 

Изобретение относится к стабилизированным преобразователям напряжения для питания электронных устройств. Цель изобретения ослабление переходных процессов на выходе, устранение перегрузки и уменьшение помех в сети. Преобразователь содержит вспомогательный узел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК ав и!) (59 4 Н 02 М 3 337 0

2 °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫПФ

Ц РС(1Щ т q q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ь|ь 11НР i t-. " >Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(61) 1023310 ,(21) 3819519/24-07 (22) 04. 12. 84 (46) 23.03.86. Бюл. В 11 (72) В.А.Маркелов, Н.М.Целикин и Н.Е.Комраков (53) 621.316.722.1:621.316.925.

4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1023310, кл. С 05 F 1/64, 1981. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПГЯ)КЕНИЯ (57) Изобретение относится к стабилизированным преобразователям напряжения для питания электронных устройств. Цель изобретения ослабление переходных процессов на выходе, устранение перегрузки и уменьшение помех в сети. Преобразователь содержит вспомогательный узел

1220079

30 питания (ВУП) 1, входом соединенный с источником питающего напряжения, входом порогового блока (ПБ) 20 и через усилитель 13, выпрямитель 14 и фильтр 15 — с выходом преобразователя. Выход ВУП соединен с входом другого ПБ 16, вторым входом компаратора (К) 9 и выходами ключей 19, 21. Одни выходы ключей 19, 21 соединены с выходами ПБ 16 и

20. Их другие входы соединены с общей шиной. Выход ПБ 16 соединен также с одними входами ключей 17, 18, другими входами соединенных с выходами селекторов 5, 6. Выходы ключей 17, 18 через согласующий усилитель 12 соединены с управляющим входом усилителя 13. Входы сеИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для формирования стабилизирова. мого напряжения питания электронных устройств.

Цель изобретения — ослабление переходных процессов на выходе,устра нение перегрузки и уменьшение помех в сети.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит вспомогательный узел 1 питания, вход которого подключен к входной клемме, задающий генератор 2, выход которого соединен с входом формирователя 3 пилообразного напряжения и входом делителя 4 частоты, два выхода которого подключены к первым входам соответствующих селекторов 5 и 6, вторые и третьи входы которых соединены с выходами соответственно широтно-импульсного модулятора 7 и генератора 8 импульсов нарастающей длительности, содержащего компаратор 9, выход которого является выходом,а первый вход — входом генератора, к второму входу компаратора 9 подключены первые выводы резистора 10 и конденсатора 11, вторые выводы которых соединены соответственно с выходом вспомогательного узла пилекторов 5 6 соединены с выходами делителя частоты 4, широтноимпульсного модулятора (ШИМ) 7 и

К 9. Первый вход К 9 соединен с одним входом ШИМ и с выходом фор- мирователя пилообразного напряжения (ФПН) 3. Второй вход ШИМ 7 соединен с выходом фильтра 15. Вход

ФПН 3 соединен с входом делителя

6 частоты 4 и с выходом задающего генератора 2. Введение ПБ 20 и ключа 21 позволяет любое изменение выходного напряжения под действием дестабилизирующих факторов компенсировать путем изменения длительности импульсов выходного сигнала

ШИМ,, что обеспечивает"достижение ,поставленной цели. 1 ил. тания и общей шиной, выход формиро,вателя 3 пилообразного напряжения подключен к первому входу генератора 8 импульсов нарастающей длительности, выход согласующего усилителя 12 соединен с управляющим входом усилителя 13 мощности, вход питания которого присоединен к входной клемме, а к выходу усилителя

13 подключены последовательно соединенные выпрямитель 14 и сглаживающий фильтр 15, выход последнего подсоединен к второму входу широтно-импульсного модулятора 7 и является выходом преобразователя, к выходу вспомогательного узла подключен вход порогового блока 16, выход которого соединен с управляющими входами ключей 17-19, два из которых включены между выходами селекторов 5 и 6 и входами соответствующего усилителя 12, а третий— между общей шиной и вторым входом компаратора 9 генератора 8 импульсов нарастающей длительности,к входу вспомогательного узла 1 питания присоединен вход дополнительного порогового блока 20, выход которого подключен к первому входу четвертого ключа 21, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход — с вторым входом компаратора 9 генератора импульсов нарастающей длительности.

1 2 ) г107 ч

Устройство работает следующим.образом.

Вспомогательный узел 1 питания формирует напряжение питания функциональных элементов устройства управления. Выходной импульсный сигнал задающего генератора 2 посту.пает на вход формирователя 3 пилообразного напряжения и через делитель

4 частоты — на первые входы селекторов

5 и 6, При этом в течение одного периода частоты задающего генератора открыт селектор 5, а в течение слецующего — селектор 6. Пилообразное напряжение выхода формирователя

3 поступает на первый вход широтноимпульсного модулятора 7. С выхода широтно-импульсного модулятора ? через селекторы 5 и 6, открытые ключи 17 и 18 и согласующий усилитель 12 на вход усилителя 13 мощности поступает широтно-модулированный импульсный сигнал. Выходное напряжение усилителя 13 мощности через выпрямитель 14 и сглаживаю— щий фильтр 15 поступает на выход устройства и на второй вход широтно-импульсного модулятора 7. Всякое изменение выходного напряжения устройства под действием дестабилизирующих факторов приводит к компенсирующему его изменению длительности импульсов выходного сигнала широтно-импульсного модулятора, что обеспечивает заданную стабильность выходного напряжения устройства.

Устройство включается и работает, только тогда, когда его выходное напряжение больше минимально допустимого значения для всего устрой ства. В этом случае дополнительный пороговый блок 20 включен и четвертый ключ 21 закрыт. При включении устройства, когда выходное напряжение вспомогательного узла 1 питания меньше минимально допустимого значения, пороговый блок,16 находится в выключенном состоянии, при котором ключи 17 и 18 закрыты ключ 19 открыт, конденсатор 11 разряжен и сигнал управления на вход усилителя

13 мощности не поступает. Когда напряжение питания устройства управления достигает своего допустимого занчения, пороговый блок 16 включается, по сигналу с его выхода ключи 17 и 18 открываются, а ключ 19 закрывается, и емкость

В процессе выключения устройства, когда входкое напряжение стано55 вится меньше минимально дснустимого значения для всего устройства, дополнительный пороговый блок 20 выключается, четвертый ключ 21 от5

1i начинает заряжаться. В процессе заряда емкости 11 генератор 8 формирует с частотой задающего генератора 2 последовательность импульсов нарастающей длительности, которые поочередно через селекторы

5 и 6 и открытые ключи 17 и 18 поступают на входы согласующего усилителя 12, а с его выхода — на вход усилителя 13 мощности что обеспечивает плавное нарастание токов сглаживающего фильтра !5 и усилителя 13 мощности, а также тока, потребляемого от сети, и выходного напряжения устройства.

Когда выходное напряжение устройства достигает своего номинального значения, длительность импульсов, поступающих на .вход усилителя 13 мощности, ограничивается длительность импульсов, поступающих на вторые входы селекторов 5 и 6 с выхода широтно-импульсного модулятора, от которого осуществляется дальнейшее регулирование выходного напряжения устройства.

По окончании заряда конденсатора

11 генератор 8 импульсов нарастающей длительности выключается. Если после включения устройства произойдет уменьшение входного напряжения до величины, меньшей минимально допустимого значения для всего устройс-.âà и большей минимально допустимого значения для вспомогательного узла 1 питания, выходное напряжение устройства уменьшается. Одновременно с этим дополнительный пороговый блок 20 выключится, четвертый ключ 21 откроется, конденсатор

i1 разрядится и устройство выключится. При последующем резком увеличении входкого напряжения до величины, большей микимально допустимого значения для всего устройства, начинается включение последнего, при этом второй пороговый блок включается, четвертый ключ 21 закрывается и конденсатор 11 начинает заряжаться.

Дальнейшее включекие устройства происходит в выше описанной последовательности.

S 1220079 б крывается, конденсатор 11 заряжается Формула из обре тения и устройство выключается. А после Стабилизированный преобразователь того как выходное напряжение узла йапряжения по авт, св. 8 1023310, питания управления уменьшится до отличающийся тем, что, своего минимально допустимого зна- с целЬю ослабления переходных прочения, выключается и пороговый цессов на выходе, устранения переблок 16 и ключи 17 и 18 за- грузки и уменьшения помех в сети, в крываются. него введены дополнительный пороговый блок и четвертый ключ, причем

Устройство может быть эффективно 10 первый вход четвертого ключа соедииспользовано, когда на выходе нен с выходом дополнительного пороустройства недопустимы большие. гового блока, вход которого подпереходные процессы, а также, ког- ключен к входу вспомогательного да существенно ограничены допусти- узла питания, второй вход четвермые величины перегрузок и уровня того ключа присоединен к общей шипомех в питающей сети при лю- не, а его выход — к второму входу бом характере изменения ее напря- компаратора генератора импульсов жения. нарастающей длительнос ти.

Составитель О.Мещерякова

Редактор Н.Гунько Техред Л.Олейник Корректор О.Луговая

Заказ 1329/58 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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