Импульсный стабилизатор напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть Использовано в блоках питания устройств автоматики и вычислительной техники. Целью изобретения является повышение надежности. Эта цель достигается за счет того, что в момент скачкообразного изменения тока нагрузки напряжение на выходе стабилизатора начинает возрастать. Силовой ключ 1 запирается, в результате чего триггер 13 переводится в противоположное состояние и закрывает ключ 15. Конденсатор 4 начинает разряжаться. Когда напряжение на выходе стабилизатора войдет в зону статической нестабильности, на выходе компаратора 9 появится импульс. Но замыкание ключа I произойдет не раньше, чем триггер 13 возвратится в состояние с логической «I на прямом выходе. Это позволяет исключить возможную положительную обратную связь по току нагрузки при скачкообразном увеличении сопротивления нагрузки и низкий уровень логического элемента И 17. Тиристор 18 закрыт. Возрастание выходного напряжения за счет выхода из строя ключа 1 приводит к тому, что логический (Л элемент И 17 открывает тиристор 18. Тиристор 18 быстро шунтирует нагрузку, формирует перегорание предохранителя и отключает нагрузку от аварийного стабилизатора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1272324 (11 4 G 05 F 1/569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3758841/24-07 (22) 28.06.84 (46) 23.11.86. Бюл. № 43 (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (72) В. И. Анисимов, М. В. Капитанов, E. И. Старченко и Н. И. Ясюкевич (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Мкртчян Ж. А. Электропитание электронно-вычислительных машин.— М.: Энергия, 1980, с. 70, рис. 2.39.

Авторское свидетельство СССР № 1121659, кл. G 05 F 1/569, 1984. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в блоках питания устройств автоматики и вычислительной техники. Целью изобретения является повышение надежности. Эта цель достигается за счет того, что в момент скачкообразного изменения тока нагрузки напряжение на выходе стабилизатора начинает возрастать. Силовой ключ 1 запирается, в результате чего триггер 13 переводится в противоположное состояние и закрывает ключ 15. Конденсатор 4 начинает разряжаться. Когда напряжение на выходе стабилизатора войдет в зону статической нестабильности, на выходе компаратора 9 появится импульс. Но замыкание ключа 1 произойдет не раньше, чем триггер

l3 возвратится в состояние с логической

«1» на прямом выходе. Это позволяет исключить возможную положительную обратную связь по току нагрузки при скачкообразном увеличении сопротивления нагрузки и низкий уровень логического элемента

И 17. Тиристор 18 закрыт. Возрастание выходного напряжения за счет выхода из строя ключа 1 приводит к тому, что логический элемент И 17 открывает тиристор 18. Тиристор 8 быстро шунтирует нагрузку, формирует перегорание предохранителя и отключает нагрузку от аварийного стабилизатора. 1 ил.

1272324

10 !

25

35

Формула изобретения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в блоках питания устройств автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения — повышение надежности.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Стабилизатор содержит между своим входом и выходом последовательно включенные первый силовой ключ 1 и 1 CD-фильтр 2, состоящий из дросселя 3, конденсатора 4 и замыкающего диода 5. Первый вывод дросселя 3 соединен с выходом первого силово го ключа 1, второй — с выходным выводом, замыкающий диод 5 катодом подключен к выходу первого силового ключа 1, анодом — к общей шине. Конденсатор 4 совместно с делителем 6 напряжения включен параллельно выходным выводам. Выход делителя 6 напряжения подсоединен к инвертирующему входу усилителя 7 ошибки.

Источник 8 опорного напряжения включен между неинвертирующим входом усилителя 7 ошибки и общей шиной. Выход усилителя 7 ошибки соединен с неинвертирующим входом компаратора широтно-импульсного модулятора 9. Генератор 10 пилообразного напряжения выходом 11 напряжения пилообразной формы соединен с инвертирующим входом компаратора широтно-импульсного модулятора 9, импульсным выходом 12 — с тактовым входом триггера 13. Информационный вход последнего соединен с выходом компаратора широтно-импульсного модулятора 9 и первым входом логического элемента И 14, второй вход которого подключен к прямому выходу триггера 13. Инверсный выход триггера 13 соединен с управляющим входом второго силового ключа 15, который последовательно с резистором 16 включен параллельно выходным выводам. Инверсный выход триггера 13 подключен к первому входу логического элемента И 17, второй вход которого подключен к эмиттеру первого силового ключа 1, а выход — к управляющему выводу тиристора 18, включенного между входом и общей ш и н ой.

Стабилизатор работает следующим образом.

В установившемся режиме при постоянном сопротивлении нагрузки напряжение на нагрузке (без учета пульсаций) поддерживается на уровне, определяемом действием петли обратной связи, воздействующей на длительность импульсов, управляющих первым силовым ключом 1. При этом на прямом выходе триггера 13 устанавливается высокий логический уровень, на инверсном выходе — низкий, поэтому второй силовой ключ

15 разомкнут, тиристор 18 заперт, а импульсы

: с выхода компаратора широтно-импульсного модулятора 9 через логический элемент И 14 беспрепятственно проходят на управляющий вход первого силового ключа 1.

В момент скачкообразного изменения тока нагрузки напряжение на выходе стабилизатора начинает возрастать, так как энергия, накопленная в дросселе 3, расходуется на заряд конденсатора 4. Первый силовой ключ 1 запирается, ближайший тактовый импульс переводит триггер 13 в противопложное состояние, на его инверсном выходе появляется потенциал логической «1», который замыкает второй силовой кпюч 15. Конденсатор 4 начинает разряжаться с постоянчой времени, определяемой параметрами конденсатора 4 и резистора 16. Величина резистора 16 выбирается из условия максимального тока нагрузки, предшествовавшего скач кообразному сбросу тока нагрузки. Когда напряжение на выходе стабилизатора входит в зону статической нестабильности, на выходе компаратора широтно-импульсного модулятора 9 появляется импульс. Но замыкание первого силового ключа 1 происходит не раньц|е, чем триггер 13 возвращается в состояние с логической «1» на прямом выходе. Этим достигается исключение возможной положительной обратной связи по току нагрузки, а также наличие низкого уровня на выходе логического элемента И 17.

Таким образом, и в динамическом режиме тиристор 18 закрыт.

Если же напряжение на выходе стаби.пизатора начинает возврастать не за счет скачкообразного изменения тока нагрузки, а за счет выхода из строя силового ключа 1, например при к. э. силового ключа, то напряжение на эмиттере первого силового ключа достигает уровня логической «1» при наличии уровня логической «1» на инверсном выходе триггера 13. В этом случае напряжение логической «1» на выходе логического элемента И 17 открывает тиристор

18. Включенный тиристор 18 быстро шунтирует нагрузку, формирует перегорание плавного предохранителя и отключает нагрузку от аварийного стабилизатора.

Импульсный стабилизатор напряжения, содержащий последовательно соединенные первый силовой ключ и LCD-фильтр, делитель напряжения, включенный параллельно выходным выводам, усилитель ошибки, инвертирующим входом соединенный с выходом делителя напряжения, источник опорного напряжения, вкл ючен н ы и между инвертирующим входом усилителя ошибки и общей шиной, компаратор широтно-импульсного модулятора, неинвертирующим входом подключенный к выходу усилителя ошибки, генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с инвертирующим входом компаратора широтно-импульсного модулятора, триггер, и н фор мационным входом подключенный к выходу компаратора широтно-импульсного модулятора и первому входу первого логического элемента И, тактовый вход

1272324

Составитель С. Горбачева

Техред И. Верес Корректор М. немчик

Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП <Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Бобкова

3а к аз 6338/47 триггера соединен с импульсным выходом генератора пилообразного напряжения, прямой выход триггера соединен с вторым входом первого логического элемента И, инверсный выход триггера подключен к управляющему входу второго силового ключа, который последовательно с резистором включен параллельно выходным выводам, выход первого логического элемента И соединен с входом управления первого силового ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены тиристор и второй логический элемент И, первый вход которого подключен к инверсному выходу триггера, второй вход — к выходу первого силового ключа, а выход — к управляющему выводу тиристора, который включен параллельно выходным выводам.