Импульсный стабилизатор

 

Изобретение относится к области стабилизированных источников питания . Целью изобретения является упрощение импульсного стабилизатора. Цель достигается тем, что стабилизация напряжения происходит следующим образом. При отклонении вьпсодно-го напряжения от заданного на прямом или инверсном выходе компаратора 3 появляется сигнал 1, ключ 13 или 14 открывается и импульс со счетчика 11 устанавливает триггер 8 в единичное состояние. В результате коммутатор 6 ISD 4; ю о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5й 4 G 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ, КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3832458/24-07 (22) 25. 12. 84 . (46) 30.06.86. Бюл. № 24 (71) Сумское производственное объе-, динение "Электрон" и Харьковский инженерно-строительный институт (72) А.С. Брюханов, В.А. Добрьщень, И.Д. Пузько, В.M. Еременко, А.И. Борискин и И.Н. Лифар (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 450145, кл. G 05 F 1/56, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 773594, кл. С 05 F 1/56, 1980.

„„SU„„1241208 А 1 (54) ИМПУЛЪСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к области стабилизированных источников питания. Целью изобретения является упрощение импульсного стабилизатора.

Цель достигается тем, что стабилизация напряжения происходит следующим образом. При отклонении выходного напряжения от заданного на прямом или инверсном выходе компаратора 3 появляется сигнал "1", ключ 13 или 14 открывается и импульс со счетчика 11 устанавливает триггер 8 в единичное состояние. В результате коммутатор 6

1241208 или 7 изменяет свое состояние и импульс с генератора 5 поступает на счетный вход второго разряда счетчика 11 или 12. ца вход первого разряда счетчика 11 или 12 поступает тактовый импульс. Опережение импульсом с выхода счетчика 11 импульса с выхода счетчика 12 увеличится или уменьшится на время Т, т.е. длительность импульса на выходе триггера 10 увеличится или уменьшится на время Т, что вызовет увеличение или уменьшеИзобретепие относится к электротехнике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры широкого применения.

Цель изобретения — упрощение импульсного стабилизатора.

На чертеже изображена блок-схема импульсного стабилизатора.

Импульсный стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, преобразова-:.ель 2 с фильтром, ком:чаратор 3, усилитель -I тактовый геператор 5,первый и второй коммутаторы 6 и 7, первый, второй и третий триггеры 8-10, первый и второй счетчики 11 и 12, первый и второй ключи 13 H 14 и источник 15 эталонного сигнала.

1 абочий вход регулирующего элемента 1 является входом устройства, управляющий вход соединен с выходом усилителя 4 а выход — с вхоцом преобразователя 2 с фильтром, выход которого подключен к выходу устройства и к первому входу компаратора 3, второй вход которого соединен с выхо— дом источника 15 эталонного сигнала.

Прямой и инверсный выходы компаратора 3 соединены с управляющими входа= ми первого и второго кпючей 13 и 14 соответственно, выходы которых подключены к входам установки в "1" первого и второго триггеров 8 и.9. Выход тактового генератора. 5 подключен к рабочим входам первого и второго компараторов 6 и 7, управляющие входы которых соединены с прямыми выходами первого и второго триггеров 8 и 9 соответственно. Первый выход ние выходного напряжения в зависимости от знака рассогласования. Если к моменту появпения следующего импуль— са на выходе счетчика 11 уровень выхоцного BIIpHKeHHH по-прежнему отличается от заданного, процесс повторится, в счетчик 11 или 12 будет снова добавлена "1", т.е. опережение еше увеличится или уменьшится, что приведет к соответствующему изменению выходного напряжения

1 ил. первого коммутатора 6 соединен со счетным входом первого разряда первого счетчика 11,а второй выход — со счетным входом второго разряда этого же счетчика и с входом установки в

I t 1!

0 первого триггера 8. Первый выход второго коммутатора 7 соединен со счетным входом первого разряда второго счетчика !2, а второй выход—

10, со счетным входом второго ра.зряда этого же счетчика и с входом устанонки в "0" второго триггера 9. . Выход -переполнения первого счетчика 11 соединен с рабочим входом

15 первого ключа. 13 и с входом установя, cr

Ф ки в 1 третьего триггера 10, а выход переполнения второго счетчика 12 — с рабочим входом второго ключа 14 и с входом установки в "0"

2О третьего триггера 10, выход которого подключен к входу усилителя 4.

Устройство работает следуюшим образом.

25 В исходном состоянии на выходе источнйка 15 эталонного сигнала устансвлен ребуемый уровень стабилизации,. счетчик 11 заполнен, например, наполовину, а счетчик 12 и все триг—

ЗО геры уста:новлены в "0"; на выход устройства подано напряжение питания. При этом рабочие входы коммута- торов 6 и 7 соединены с их первыми выходами.

Пусть выходное напряжение стабилизатора равно заданному, тогда единичные сигналы на выходах компаратора отсутствуют и, следовательно,ключи 13 и 14 закрыты. з 1241

Тактовые импульсы с выхода генератора 5 синхронно поступают через коммутаторы 6 и 7 на счетные входы .первых разрядов счетчиков. 11 и 12, в результате на выходах переполнения

5 . этих счетчиков появляются импульсы с периодом Т = 2 Т . Поскольку в исо ходном состоянии счетчик 11 был наполовину заполнен, импульсы на его выходе опережают импульсы на выходе счетчика 12 на время Т /2. В результате на выходе триггера 10 формируются прямоугольные управляющие импуль-, сы длительностью Ту = Т /2 с периодом Т .

Усиленные усилителем 4 эти импульсы поступают на управляющий вход регулирующего элемента 1. Если при этом выходное напряжение равно заданному, устройство продолжает работать

20 в о писан н ом режиме .

Пусть выходное напряжение стабилизатора уменьшается. В этом случае возникает единичный сигнал.на прямом выходе компаратора 3, ключ 13 откры25 вается и очередной импульс переполнения счетчика 11 проходит через этот ключ, устанавливая триггер 8 в "1".

Вследствие этого коммутатор 6 изменяет свое состояние и очередной импульс свыхода генератора 5 поступает

30 на счетный вход второго разряда счетчика 11, а также на нулевой вход триггера 8, возвращая тем самым коммутатор 6 в.исходное состояние.

Таким образом, один из тактовых Ç5 импульсов поступает на вход первого разряда счетчика 12 и на вход второго разряда счетчика 11. В результате опережение импульсом с выхода счет— чика 11.импульса с выхода счетчика 40

12 увеличивается на время Т, т.е. длительность импульса увеличивается на время То, что вызывает увеличе— ние выходного напряжения.

Если к моменту появления следую- 5 щего импульса на выходе счетчика 11 требуемый уровень выходного напряжения по-прежнему не достигнут, в счетчик 11 аналогично описанному снова вводится дополнительная (в сравнении со счетчиком 12) "1", т.е. опережение, а следовательно, и дли— тельность импульса увеличивается еще на время То и т.д.

При достижении выходным напряжением заданного уровня после К описанных циклов ключ 13 закрывается и устройство продолжает формировать уп208 ф равляющие импульсы длительностью

T> = Т /2+КТ, обеспечивающие-поддерI жание требуемого уровня выходного напряжения.

Если выходное напряжение меньше заданного, единичный сигнал появляется на инверсном выходе компаратора

3, открывается ключ 14 и добавочные импульсы аналогично описанному поступают в счетчик 12, вследствие чего опережение импульсами с выхода счетчика 11 импульсов с выхода счетчика 12 убывает, т.е. величина Ту уменьшается, что приводит к уменьшению выходного напряжения. Этот процесс продолжается до тех пор, пока выходное напряжение не достигнет заданного уровня, После этого на обоих выходах компаратора 3 появляется нулевой сигнал и изменение длительности управляющих импульсов прекращается.

Таким образом, устройство обеспе †. чивает стабилизацию сигнала более простыми техническими средствами, причем точность стабилизации может быть сколь угодно высокой.

Если сигнал источника 15 изменяется во времени, выходной сигнал воспроизводит это -изменение.

Формула из обретения

Импульсный стабилизатор, содержа-, щий регулирующий элемент, преобразователь с фильтром, тактовый генератор, два счетчика, два ключа и усилитель, выходом подключенный к управляющему входу регулирующего элемента, включенного между входными клеммами и входом преобразователя с фильтром, выход которого подсоединен к выходным клеммам, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены два коммутатора, три триггера, компаратор и источник эталонного сигнала, подключенный выходом к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходными клеммами, а прямой и инверсный выходы — с управляющими входами первого и второго ключей, выходы которых соединены с входами установки в "1" первого и второго триггеров, а входы объединены соответственно с входами установки в "7 и "0" третьего триггера, подключенного выходом к входу усилителя, и соединены с выходами перепол1241208

Составитель Ю. Опадчий

Техред Л.Олейник Корректор С Черни

Редактор А. Orap

Тираж 836 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3487/42,Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4 нения первого и второго счетчиков соответственно, выход тактового генератора соединен с рабочими входами первого и второго коммутаторов, управляющие входы которых подключены к прямым выходам первого и второго триггеров, первый и второй выходы первого и второго коммутаторов соединены соответственно со счетными входами первого и второго разрядов первого и второго счетчиков, кроме того, вторые выходы первого и второго коммутаторов соединены с входами установки в "0 первого и второго триггеров соответственно.