Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике . Оно позволяет повысить надежность/ функционирования питаемой аппаратуры путем уменьшения уровня высокочастотных помех при одновременном повышении КПД импульсного стабилизатора постоянного напряжения и уменьшении его массы и объема. Стабилизатор содержит регулирующий элемент (РЭ) с блоком управления 2. На входе РЭ 1 включен входной LC-фильтр 8, а на выходе - два последовательно соединенных выходных LC-фильтра 4 и 6, Цель достигается тем, что дроссели фильтров 4, 6 и 8 снабжены дополнительными обмотками, намотанными на сердечник одновременно с основной обмоткой. Дополнительные обмотки 13 и 14 дросселя образуют с основной о.бмоткой 12 систему с распределенными параметрами, обладающую эквивалентной емкостью и индуктивностью. При подключении одной из точек к общей шине 5 эта система работает подобно фильтру. 6 #.п. ф-лы, 8 ил. S (Л к N9 СО ак

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ, РЕСПУБЛИК (д11 4 G 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITNA

ОПИСАНИД ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3773838/24-07 (22) 24.07.84 (46) 07.05.86. Бюл. Р 17 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники

Г (72) В.В. Панин, В. В.Рупасов и E.È.Ãoëüäøòåéí (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельства СССР

Ф 559231, кл. G 05 F 1/56, 1977.

Электронная техника в автоматике.

Вып.11, -М.: Советское радио, 1980, с.16-24, Авторское свидетельство СССР

II 641417, кл. G 05 F I/46, 1976. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике. Оно позволяет повысить надежность. функционирования питаемой

„„80„„1229736 . A1 аппаратуры путем уменьшения уровня высокочастотных помех при одновременном повышении КПД импульсного стабилизатора постоянного напряжения и уменьшении его массы и объема. Ста. билизатар содержит регулирующий элемент (РЭ) с блоком управления 2. На входе РЭ I включен входной LC-фильтр

8, а на выходе — два последовательно соединенных выходных LC-фильтра 4 и 6. Цель достигается тем, что дроссели фильтров 4, 6 и 8 снабжены дополнительными обмотками, намотанными на сердечник одновременно с основной обмоткой. Дополнительные обмотки 13 и 14 дросселя образуют с основной обмоткой 12 систему с распределенными параметрами, обладающую эквивалентной емкостью и индуктивностью.

При подключении одной из точек к общей шине 5 эта система работает подобна фильтру. 6 э.п. ф-лы, 8 ил.

122-736

Изобретение относится к электрo " технике и радиотехнике и предназ:-(ачено дпя использования в качестве источника вторичного электропитания,, в микроэлектронном исполнении.

Цель изобретения — повышение на",ежности функционирования питаемой аппаратуры путем уменьшения уровня высокочастотных помех, повышение коэффициента полезного действия и уменьшение массы и Объема стабилизатора„

На фиг„1 приведена структурная система импульсного стаоилизатора пос ; на фиг.2 схема соед(!Пения дополнительных об-. моток дросселей LC-фильтров, когда конец первой дополнител:ьной обмотки соединен с началом второй дополнительной обмотки., а начало первой до-НОлнительчОй 06МОтки соединено с Общей пт}ной; на фиг,3 — то же, когдтя соединен}}ь)е вместе начало первой и конец второй дополнительных обмоток подключены к общей шине, на фиг.4 то же, когда объединенные концы дополнительных обмоток соединены с общей шиной; на фиг.5 — то же, когда концьi обмоток соединены между собой,, а начало первой дополнительной обмотки подключено к общей шине; на фиг.б— то же, когда объединенные нат(ала дополнитель1(ых обмоток подключены к общей шине; на фиг.7 — частотные ха-рактеристики подавления высокочастотных помех для разных схем включения дополнительных обмоток дросселей 1.С-фил- ; на фиг.8 — то же, для стабилизатора с двухзвенным выходным }.(.. -фильтром при различном включении дополнительных обмоток их дросселей.

Импульсный стабилизатор постоян-. ного напряжения содержит регулирующий элемент 1, вь1ходом управления подключенный к выходу блока управления 2 обратный диод 3, включенный между общей точкой первого силового вывода-регулирующего элемента 1 с первым выходным LC-фильтром 4 и 06щей шиной 5, второй выходной LCфильтр б, включенный между выходом перВОГО вь(ходнОГО LC фильтра и Вы " ходной клеммой 7, и входной LCфильтр 8, включенный между входной клеммой 9 и вторым силовым выводом регулирующего элемента 1.

1»а3жДьп! (Ь:-3 тьи:.. со (арж)тт -(()}I(ge}(cpr- ( "-ор 1С H дро(с=л=- . . Нричаь: дроссель

, )(абжен основнс):: 2 i до:)0.(нительным)я обмотками 13 .=; !4,:ямотянными совместнс, ИЯ фиг, / грас!)Пки 15-! 9 Oтражают з::1ви си 30 cт ::, )(од()пл з(-:.Ня вы с 01(очястотHi)fIC ПОМРУ. 0 0 ЧЯСТO Tb) ;)(Я СХ((! IHIC I)0 чения цоплнительт!ых обмоток дроссе— леи 1 С-филь . OQ!3, п)эиведен)31)х ()QQT

ВНТт- 3 вечНО 1- ill) . 2-б

График 2!.) (.ъ.г „81 отрях:яе т завиСИ)(ОСТЬ 1)ОЦЯ}3 ll.=::; НЯ !?ЫСОКОт(ЯС: ОТНЫХ 103) Х 0 T

1)к 110»)H!í" и-:"-)У " .,;)I и Обит(-й и иной а i 3 1 (и "l! (1 ) ...":,, - П,".: 0): ) а

ИМГ»тЛ .,(1(1 :) НОИЛИЗ я ТОП Пот тОЯН 0: 0 напря:- ;: н.:—. Оа ботает следу)ощим образом.

БЛС)(уl(:. «J .- Ия 2 ф)ор)1!110т, e:. ПОСЛЕ-ДОН а т ЕЛ)П 10 С . Ь 3) IP;? 133) 1110L)(HX ИМП,тл Ь СОВ, ко :»(у" .I!»у)01)) «0 !: (.Гтт )ир J 710п!ттт) тлеме}iт та к" т. т 0 бт аз с "(,, (то вь)хсдно е 3(Япря

,:-..И()е- ост=-."=3 ся }i; ?-.данном уровне, Цри вк)поч =-:::...;:.) .: —. ..-улир юш=-го элемента. так кя.: обратны.=-.. диод 3 зякры. 3(3 1?.,е гc01 (тс:, ноя,=.:.-)О. и ста, :I- J Hзаторе в()10(т}}1 - i яоятз, тет}и вьтсo(cQ -! ясто т ?ых IIQ») о "; ,)101}злнительпьте обмотки 13 и 14 нт 0 сс(зля 1 6: =, !10T .- Ос}тор(той 06Ноткой 2 и межпту собой систему с

3яспределепп})(":и параметрам}3. обладаюEã, Ю 3) 3J.IBBJIC3B т)ой С;,i}COCA hYJ H т.тчдУКтт Н3ПОС Рт (0 II))тт )30 g н,тт 0:-йтт)3тт, т)3ттой ИЗ

С распределенным:-. ::-(аряметрям т работает подобно фильтр >, 1(э 311 i" .т ьт. :1 яче"..—.-1! )1)ц /1 .Тивнос е (ко(-т ° ll.;. ..-" ь ее с 6- :венчая (!) т (т 0

3Э плотности спектра помех что значи( тельно ул)чшит помехоподавление. То что подавление помех Осуществляется

13 дрОС Се Ji(3 1 1 т3}."Одтно 0 8 J(JIHI. Нь хОд

3» "-(ястотя находится в диапазоне циiI(ILU>I" iJ l"" CH Ткт МЕ Г 3 <. т Р(!.,тт Р H ЯХОДИТ" ся основной частотный спектр помех, Об тcJ(o)3J}c.-.:I

5О )(}(дукт}(ннос1 ь) изменением схе!(ь! соединений допс JJ}тит:=льнь)х обмот(iê 13 и

14 между собой и Общей шиной 5, можно совмес.гита собственную резонансНУЮ ЧЯ, 1 (JCI >J С -;,i „, 0 J 01! ((Я I(")3(3(LJIP}(QH

1229736 ного 4 и 6 LC-фильтров, соединеннь1х с источником помех непосредственно без промежуточных звеньев, уменьшает количество элементов, в которых протекает ток высокочастотных помех, 5 что ведет к уменьшению уровня поля помех и ЭДС, создаваемых этим полем в "чистых" проводниках за помехоподавляющим фильтром.

На фиг.2 изображена схема включения дросселя il когда конец первой дополнительной обмотки 13 соединен с началом второй дополнительной обмотки 14, а начало первой дополнительной обмотки 13 соединено с об- 15 щей шиной 5 стабилизатора.

На фиг.7 представлена зависимость

15 подавления помех от частоты для схемы включения (фиг.2).

На фиг.3 изображена схема вклю- 20 чения дросселя 11, когда начало первой дополнительной обмотки 13 и конец второй дополнительной обмотки 14 соединены с общей шиной 5 стабилизатора.

При этом из-за уменьшения эквивалент-25 ной индуктивности возрастает собственная резонансная частота.

На фиг.7 представлена зависимость

16.подавления помех от частоты для схемы включения (фиг.3). 30

На фиг.4 представлена схема включения дросселя 11, когда концы первой 13 и второй 14 дополнительных обмоток соединены с общей шиной S.

При этом из-за уменьшения эквива- Э5 лентной индуктивности возрастает собственная резонансная частота f так, что f<) f

На фиг. 7 представлена зависимость

17 подавления помех от частоты для 40 схемы включения (фиг.4).

На фиг.5 представлена схема включения дросселя 11 когда концы дополнительных, . обмоток )3 и 14 соединены вместе, а начало первой до- 45 полнительной обмотки 13 соединено с .общей шиной 5. При этом из-за уменьшения эквивалентной индуктивности возрастает собственная резонансная частота f» так, что f< ) f . 50

На фиг.7 представлена зависимость

18 подавления помех от частоты для схемы включения (фиг ° 5) .

На фиг.б представлена схема включения дросселя 11 когда начала обе- 55 их дополнительных обмоток 14 и 13 соединены с общей шиной 5, При этом иэ-за того, что схема обладает малыми эквивалентными емкостью И индуктивностью, собственная резонансная частота максимальна, т.е. > f

На фиг.7 представлена зависимость подавления помех от частоты для схемы (фиг.б).

На фиг.8 приведена суммарная зависимость 20 подавления помех от частоты для случая, когда в дросселях 11 первого 4 и второго звеньев выходного сглаживающего фильтров дополнительные обмотки 13 и 14 включены между собой общей шиной 5 различными способами, представленными на фиг. 2-6 с двумя различными собственными резонансными частотами f u f

6 7 . Отсутствие дополнительных элементов, предназначенных для подавления высокочастотных помех, повышает КПД, а также уменьшает массу и объем импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Формула изобретения

1 . Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий входной

LC-фильтр, входом подключенный к входной клемме, регулирующий элемент, подсоединенный между выходом входного и входом первого выходного ЬСфильтров, и блок управления, выходом соединенный с управляющим. выводом регулирующего элемента, причем выход первого выходного LC-фильтра подключен к выходной клемме, а между общей точкой регулирующего элемента С первым выходным LC-фильтром и общей ши- ной включен обратный диод, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности функционирования питаемой аппаратуры путем уменьшения уровня высокочастотных помех при одновременном повышении КПД и уменьшении массы и объема, дроссели входного и первого выходного ЬСфильтров снабжены дополнительными обмотками, намотанными на сердечник дросселя одновременно с основной обмоткой, причем дополнительные обмотки соединены между собой и одним иэ выводов и подключены к общей шине.

2.Стабилизатор по п.l, о т л и— ч а ю шийся тем, что конец первой дополнительной обмотки дросселей LC-фильтров соединен с началом второй дополнительной обмотки, а начало первой дополнительной обмотки

1229736 соединено с общей шиной стабилизатора, 3. Стабилизатор по п.!, о т л и чающий с я тем, что начало первой дополнительной обмотки и конец второй дополнительной обмотки дросселей LC-фильтров соединены с общей шиной стабилизатора, 4, Стабилизатор по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что концы первой и второй дополнительных обмоток дросселей ЕС-фильтров соединены с общей шиной стабилизатора.

5. Стабилизатор по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что концы дополнительных обмоток дросселей LCфильтров соединены вместе, а начало первой дополнительной обмотки соединено с общей шиной стабилизатора.

6. Стабилизатор по п.1 о т л и ч а ю шийся тем, что начала обеих дополнительных обмоток дросселей LC-фильтров соединены с общей шиной стабилизатора.

7. Стабилизатор по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения полосы частот подавляемых

10 высокочастотных помех, в него введен второй выхоцной LC-фильтр, дроссель которого снабжен дополнительными обмотками, намотанными совместно с основной, включенный между выходом первого выходного 1.С-фильтра и выходной клеммой, причем дополнительные обмотки дросселей первого и второго выходных LC-фильтров соединены различным образом между собой и с общей шиной стабилизатора, l229736

Составитель Ю.Опагчий

Редактор Н.Гунько Техред О.Гортвай Корректор С.Шекмар

Заказ 2449/48 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4