Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

 

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение надежности питаемой аппаратуры путем снижения уровня высококачественных помех. Импульсный стабилизатор постоянного напряжения состоит из регулирующего транзистора 1, блока управления 2, обратного диода 3, второго фильтра 4, первого фильтра 5, силовых шин 6 и 7, входных клемм 8, 9 и выходных клемм 10 и 11. Выходной и входной фильтры 4 и 5 содержат дроссель и конденсатор . Отводы от внутренних слоев обмотки дросселя образуют с общей шиной , соединенной с корпусом, высокочастотные LC-звенья, роль индуктивности в которых играют секции обмотки дросселя, а функции емкости - электростатическая система из проводников , соединенных с секциями дросселя , и проводника, соединенного с общей шиной. Конструктивно LC-звенья реализуются при прмощи диэлектрической подложки, имеющей с одной стороны сплошную металлизацию, а с другой стороны, на которую установлен дроссель , металлизация вьтолнена в виде отдельных контактных площадок, к которым присоединены вьшоды обмотки дросселя, 4 з.п, ф-лы, 3 ил. с (Л 00 со СП CQ СЛ СП иг /

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Д11 G 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3985408/24-07 (22) 10. ) 2.85 (46) 07,09.87. Бюл. № 33 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) В.В.Рупасов, Ю,Н,Осипов, В.В,Панин и Ю.M.Êàçàíöåa (53) 621 ° 316.722.1 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 943874, кл. G 05 F 1/56, 1978, Авторское свидетельство СССР

¹ 736072, кл. С 05 F 1/56, 1974. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радио— электронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение надежности питаемой аппаратуры путем снижения уровня высококачественных помех.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения состоит из регулирующего транзистора 1, блока управления 2, обратного диода 3, второго фильтра 4, первого фильтра 5, силовых шин 6 и 7, входных клемм 8, 9 и выходных клемм

10 и Il. Выходной и входной фильтры

4 и 5 содержат дроссель и конденсатор. Отводы от внутренних слоев обмотки дросселя образуют с общей шиной, соединенной с корпусом, высокочастотные LC-звенья, роль индуктивности в которых играют секции обмотки дросселя, а функции емкости— электростатическая система из проводников, соединенных с секциями дросселя, и проводника, соединенного с общей шиной, Конструктивно LC-звенья реализуются при помощи диэлектрической подложки, имеющей с одной стороны сплошную металлизацию, а с другой стороны, на которую установлен дроссель, металлизация выполнена в виде отдельных контактных площадок, к которым присоединены выводы обмотки дросселя, 4 з ° п, ф-лы, 3 ил.! 335955

Входной и выходной фильтры ИСПН являются фильтрами нижних частот,для которых частота среза f, амплитудно-частотной характеристики на уровне 0,707 определяется по известной формуле

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качес гве источника вторичного электропитания. Цель изобретения — повышение надежности питаемой радиоэлектронной аппаратуры путем снижения уровня высокочаг готных помех.

На фиг.! представлена схема им- 10 пульсного стабилизатора постоянного напряжения (HCIIH); на фиг. 2 — схема, поясняющая принцип работы LCфильтров ИСПИ по подавлению высокочастотных помех, на фиг ° 3 †эскиз 15 компоновки LC-фильтров в виде LCструктуры.

ИСПН (фиг,1) состоит из регулирующего транзистора 1, блока 2 управления, обратного диода 3, второго фильтра 4, первого фильтра 5, силовых шин 6 и 7, входных клемм 8 и 9, выходных клемм 10 и 11 °

Выходной и входной LC-фильтры стабилизатора (фиг,2) содержат дроссель

12 и конденсатор 13, а также высокочастотные звенья, у которых функцию индуктивности выполняют секции 14-!6 обмотки дросселя, а функцию емкости— электрическая система из проводников

17 — 20, Причем проводники 17 — 19. системы соединены с выводами секций

14 — 16, а проводники 20 — с общей шиной 21. В общую схему ИСПН выходной и Входной фильтры включаются с Зб помощью входных клемм 22 и 23 и выходных клемм 24 и 25.

LC-структура выходного и входного фильтров (фиг.3) устанавливается на электропроводящем корпусе или печат- 40 ном проводнике 26, выполняющем функцию соединенной с землей шины. На корпусе крепится диэлектрическая металлизированная подложка 27 с контактными площадками 28, с которыми 45 гальванически соединены отводы 29,выполненные витками 30 сглаживающего дросселя, намотанного на магнитопроводе 31.

Физические процессы помехоподавле- В0 ния в предлагаемом ИСПН могут быть представлены следующим образом.!

f (1)

2",-11.С где L, С вЂ” индуктивность дросселя и емкость конденсатора фильтра.

Основным источником помех в предложенном ИС11Н является импульсная часть силового контура, образованная регулирующим транзистором 1, обратным диодом 3 и конденсатором 13 выходного фильгра 5, на выходе которой формируется последовательность прямоугольных импульсов, которая может быть заменена суммой гармонических составляющих с амплитудой, определяемой вторым слагаемым в данном выражении.

Частоты этих составляющих кратны частоте преобразования ИСПН и число этих составляющих в общем случае «еограничено.

Указанный набор гармоник поступает на вход выходного и входного (со стороны регулирующего транзистора 1) фильтров.

Ослабить амплитуды гармоник до допустимых значений с помощью однозвенного фильтра не представляется возможным вследствие наличия паразитных параметров элементов фильтров: собственной емкости дросселя и собственной индуктивностью конденсатора.Поэтому в предлагаемом ИСПН дроссели фильтров выполнены в виде LC-структур, которые могут рассматриваться как последовательное соединение нескольких звеньев фильтра нижних частот. Для повышения эффективности работы такого фильтра целесообразно разнести частоты среза звеньев, например на декаду. В этом случае параметры звена фильтра, образованного индуктивностью всей обмотки дроссели

12 выходного фильтра и конденсатором 13, выбираются исходя из обеспечения требуемого коэффициента сглаживания на частоте преобразования f первой гармоники. Это звено эффективно работает до частоты, равной 10

Звено, образованное индуктивностью секций 14 — 16 и емкостью между обкладками 19 и 20, наиболее эффективно работает в диапазоне 10 — 100 f звено, образованное индуктивностью секций 14 и 15 и емкостью между обкладками 18 и 20 — в диапазоне 100

1000 f„; звено, образованное индуктивностью секции 14 и емкостью между обкладками 17 и 20 — в диапазоне

1335955

1000 — 10000 Г„. Рассмотренное справедливо и для входного фильтра ИСПИ.

В том случае, если емкости указанных звеньев фильтров повышенных частот заданы конструктивно и определяются площадями обкладок !7-20, толщиной и диэлектрической проницаемостью подложки 27 (фиг.3), можно ориенти- )О ровочно оценить количество витков в секциях обмоток дросселей 4 и 5, разделенных петлевыми выводами.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 15

1. Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, входом подключенный к выходу первого LC-фильтра, вхо- )p дами подсоединенного к входным клеммам, управляющий вход транзистора подключен к блоку управления, выход транзистора подключен к первому выводу обратного диода и к входу второго 25

LC, — ôèëüòðà, выходами подключенного к выходным клеммам, второй вывод обратного диода подключен к общей шине, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности питае- 3Q мой радиоэлектронной аппаратуры путем снижения уровня высокочастотных помех, дроссели входного и выходного

ЕС-фильтров выполнены с отводами от обмоток, причем отводы имеют емкостную связь с общей шиной.

2. Стабилизатор по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что емкостная связь отводов обмоток дросселей с общей шиной выполнена в виде металлизированных с двух сторон диэлектрических подложек, одна сторона которой имеет сплошную металлизацию, а металлизация второй стороны выполнена в виде отдельных контактных площадок, при этом дроссель установлен на соответствующую подложку со стороны контактных площадок, и отводы обмоток дросселя соединены с контактными площадками, а вторая сторона подложки имеет электрический и тепловой контакт с корпусом импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

3. Стабилизатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что отводы от обмоток дросселей фильтров выполнены от внутренних граничащих с магнитопроводом слоев обмотки.

4. Стабилизатор по пп. 1 — 3, о т— л и ч а ю шийся тем, что контактные площадки металлизированной диэлектрической подложки имеют разную площадь.

5. Стабилизатор по пп, 1 — 4, о т— л и ч а ю шийся тем, что отводы от витков обмотки дросселя выполнены с разным шагом.

1335955

Составитель А,Баженов

Техред В.Кадар

Корректор М,Шароши

Редактор В.Данко

Заказ 4046/42

Тираж 863

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Подписное

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