Импульсный стабилизатор постоянного напряжения
Изобретение относится к источникам вторичного электропитания и может найти применение при разработке систем электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры . Пель.ю изобретения является улуч- П1ение массогабаритных показателей и расптрение области применения импульсного стабилизатора постоянного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор , содержапшй последовательпый двухтактный магнитно-транзисторный ключ, LCD-фильтр и блок управления 10, введены однотактные магнитно-транзисторные ключи 3 и 5 и разделенный диод 9, включенный между выходной клеммой и обп1ей точкой дросселя 6 и одного вывода транзистора однотактного магнитно-транзисторного ключа . Блок управления 10 снабжен дополнительным каналом, включаюп1им последовательно соединенные элемент 2 НЕ-ИЛИ 20, одновибратор 21, элемент И 22 и формирователь управляюп1их импульсов 23. Выход формирователя 23 соединен с управляющим входом однотактного магнитно-транзисторного ключа. При снижении выходного напряжения стабилизатора ниже заданного, если за фиксированное время насыщенного состояния одного транзистора 1 или 2 двухтактного магнитно-транзисторного ключа выходное напряжение не достигнет заданного, формирователь 23 включает транзистор 3, обеспечивая вольтдобавочный режим работы стабилизатора. 2 ил. «О (Л П со со СХ) 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1337887 (SD 4 G 05 Е 1/56
НI .!(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4062326/24-07 (22) 30.04.86 (46) 15.09.87. Бюл. № 34 (71) Опытное производственно-техническое предприятие «Уралчерметавтоматика» (72) О. Н. Мельников и С. Д. Сыпачев (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Патент Beëикобритании ¹ 2105122, кл. Н 02 М 3/04, 1980.
Авторское свидетельство СССР № 1182499, кл. G 05 F 1/569, 1984. (54) ИМПУЛ ЬС НЫ Й СТАБИЛИЗАТОР
ПОСТОЯННОГО НАГ1РЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к источникам вторичного электропитания и может найти применение при разработке систем электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей и расширение области применения импульсного стабилизатора постоянного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор, содержащий последовательный двухтактный магнитно-транзисторный ключ, LCD-фильтр и блок управления 10, введены однотактные магнитно-транзисторные ключи
3 и 5 и разделенный диод 9, включенный между выходной клеммой и общей точкой дросселя 6 и одного вывода транзистора однотактного магнитно-транзисторного ключа. Блок управления 10 снабжен дополнительным каналом, включающим последовательно соединенные элемент 2 HF-ИЛИ 20, одновибратор 21, элемент И 22 и формирователь управляющих импульсов 23. Выход формирователя 23 соединен с управляющим входом однотактного магнитно-транзисторного ключа. При снижении выходного напряжения стабилизатора ниже заданного, если за фиксированное время насыщенного состояния одного транзистора 1 или 2 двухтактного магнитно-транзисторного ключа выходное напряжение не достигнет заданного, формирователь 23 включает транзистор 3, обеспечивая вольтдобавочный режим работы стабилизатора. 2 ил.
1337887
Изо6ретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке Вторичных источников питания в раз 1H It(bi X усl pOH<:TBB X 3 Бт<)мати ки И Выч ис
133 фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема импульсного стабили:1;lтор3 постоянного напряжения; на фиг. 2—
Временные диаграммы, поясняющие егO раГ) отх .
И мну.(ьсный стабилизатор постоянного напрям(ения содержит двухтактный магнит(«>-транзисторный ключ, образованный (ран(исторами 1 и 2, дополнительный однотактный Mагнитно-транзисторный клк)ч 3 и первый трансформатор 10К3 с первичными о6м(>гками 4.1 и 4.2 и Вторичными обмотками, которые Б показанном на схеме в lpH3(lте управления 110 базам транзисторов соединены Б одну обмотку 4.3, имею!цук> средний БыBO<ц которым îHà соединена с0 средним выводом второй первичной обмотки 4.2 трансформатора. Крайние выводы последней при этом соединены с эмиттерами !ранзисгоров 1 и 2. (:Табилизатор Oîä(pH,èò также второй грансформатор TOKE с первичными обмотками 5.1 и 5.2 и вторичной обмоткой 5.3, ((. <)-фильтр, о6разованный дросселем (>, диодом 7 и конденсатором 8, разделите.!ьный диод 9 и блок 10 унравлс ния.
11ервичные обмотки 4.1 и 5.1 rpi»(<))0pM;t !
0р0В тока одклк>чены чере. резисторы 11 и 12 соответственно к Bct(OMOI.(t I
1ервый ка(шл о6разован KOMII3p3TopoM
1 3, элс М<. »том И 14, управ.(яемым мульl I(1tH()p;! 10!)0M 15, счетным триггером 16, однови6раторами 17 и 18 и формирователем 1!) управляющего сигH3,ld. Второй h3нал блока управления содержит элемент
2 1И.-!1 )11 20, одновибратор 21, элемент И 22 и формирователь 23 управ.IHK) tli(го сигtl3.13.
1 1 0<. л <. д н и и (3 E>I tl 0.
0;l,íîão тр ltl (ис! Оразой второго и 06р(!зх T BxO;E форм и ров;! те. l я 23. (..т36ил и:!Итор раГ>ота< т следук) щи м 06разом.
1-С, !It E3bI X0 t но<. на н HEI Ж(. HH(. СТ36И. I H заТОрЕ1 60 1 bi(16 !1и нряж(>и и я 33. 13 н и я, TO комн;(ратор 3 <рорчирует сигнал логич«< кого нуля, которым через элемент И !4 6локируется работа уиравляемого мультиви6ратора 15.
55 (.четный триггер 16 находится в нроизвольtlOX1 у T tl(O(3HBI(l(COCTOHHHH. 03 HOBH6p3Top 1 7 и 1 8 (13 xoдятся В )<ÑTOÉ÷HBÎM состоянии и на Нх выходе !!рисутствует уровень логической еди(lkil\l Ilo которому формирователь 19 выдает сигнал на отключение транзисторов 1 и 2 силового ключа.
В0 втором канале блока 10 (но тому же уровнк> логической единицы на выходах одновибраторов 17 и 18) формируется на выходе элемента 2 )(E-ИЛИ 20, Выходах одновибратора 21 и элемента И 22 уровень логического нуля, но которому через формирователь 23 на выход блока 10 выдается
Второй управляющий сигнал на зацирание транзистора 3.
Когда под действием тока нагрузки Быx0
СЯ М<. (IЫII I! М, l<>М З
«(инины, ко OpbIH совместно с единичными сHI нилами с выходов одновибраторов 7 и 18 06есне швает уровень логической единицы на Выходе элемента И 14, разблокир; !Он(ни M(,,з»1 и БЯГ>ра) ор 10. 110 нсpBoM>>< им«уу л ьсу мул ьти Бибратора 15 переключается с ц TlltlH трип p !6, что выизывает срабатыБани«одноп> из одновибраторов, например
17, который через формирователь 19 выдает сигнал на открывание одного из транзисторов 1 (2) силового клк>ча, чсрез элемс нт 11 14 устанавливает мультивибратор 5 и исходное состояние и запускает (ио задEl<."му фронту этого сигнала) через элемент 2 Н1-: И, 1 И однови6ратор 21 второго канала унравления.
11ри этом, если напряжение на входе с <16илиз3тОра Оо,т!>I!I(, 1«M БыхОдltое, тО l<. рез дроссе.ll> 6 течеT гок в нагрузку.
))
Ом<и 13ННН
1;ели 13 Бремя открытоп> с<)сгояния транзистора (2) напряжение I« достига T з313tlt«)t (иачения, либо .Ия тига(т, но быстро lldddåò ниже заданного (например. при иу h(или большей ((агру)ке с! или((!тора, либо ири очень нез(гачительНОМ IEP(. Bbl lllCHHH ВХОДНОГО ltd IIPHA;(НИ Я НБД
B bI x 0,ill I >! м ), p 3 3 у I! o o h 0 E I I d t I и и и M I I >> л ь с 3 одновибратора 17 (либо с малой паузой) ср363тывает второй 0;it«>Blt6)p3TOp 18. Ири этом открывается 113 время квазиустойчиБого состояния о:Iнови6ратора 18 второй з р(нзистор 2 (1) си IOBOI O клк)ча 1, 3 (13
tip<. м я РОББ (д(н и я H M ltx л ьсов ОднонибратОр0В 18 и 2! (фиксируемо< элс мс (ггом И 22)
l«) сигналу с форм«ров;(теля 2 3 трлнзисгор 3. При открытом сос!О)!Иии того транзистора ItpoHOKOдит накопление энс ргии
I1, I P О С С (. E <. () (!) И Л 1> Т Р 3, К О T 0 Р El и .,<;11 << М, 110
ОКОН IBНИИ (Они<1, 1(НИЯ И 1 <Рар 1<у.)а из<и)р(т< ния зистора 3, дополнительно поступает в нагрузку. Как видно из диаграммы (фиг. 2), по мере снижения напряжения на входе стабилизатора происходит сближение импульсов одновибраторов 17 и 18 (увеличивается коэффициент заполнения си.чового ключа) и с момента времени ll начинается постепенно увеличиваю(цийся вклад транзистора 3 в стабилизацию выходного напряжения. С момента времени 4 до 4 входное напряжение снижается настолько, что для поддержания выходного напряжения компаратор 13 формирует непрерывный запрос (уровень логической единицы), который, разб.чокировав схему И 14, обеспечивает формирование импульсов одповибраторами 17 и 18 без пауз;. что соответствует спл(ппному открытию силовых тр»пзисторов 1 и 2. Транзистор 3 по выходному сигналу схемы И 22 открывается на полное время длительности квазиустойчивого состояния одновибратора 21. В момент времени t (входное напряжение скачком увеличивается и выходное напряжение превышает заданное, импульсы эдновибраторов 17 и 18 раздвигаются и перестают накладываться на импульсы одновибратора 21 — ключ 3 выключается из работы. Аналогично сх<. ì I раб<ггает при набросе и сбросе нагрузки, мягко переходя из режима стабилизации с последовательным ключом в смешанный режим. Таким образом, введением дополнительного силового ключа и канала для его управления обеспечивается накопление дополнительной энергии в дросселе 6 фильтра, за счет которой при передаче в нагрузку достигается увеличение выходной мощности стабилизатора. При тех же выходHbIx параме х стабилизатора уменьшаются л)ассог3<)»pll I lt»ц х»рак)ерпстики фильтра. И мну.)ь(н»1и (. T3<)II,I II.I»TO() постоянного п3пРЯж(. пия, (. Од(Рак<) IIIHH . IBvxl акч ныЙ л1»Гпитно-транзисторный клк)ч, первым силовым выводом подключенный к входной клемме, а вторым силовым выводом подсоединенный к первым выводам дросселя и замыкак)щего 45 диода, второй вывод которого подключеH к обшей шине, и блок управл(пия, входом соединенный с выходной клеммой, а первым и вторым выходами подключенный к крайним выводам обм<пки управления Tohoвого трансформатора двуxT3)(THol o ма(питно-транзисторного ключа, и включающий в себя подключенные к входному выводу уêàзанного блока последовательно соединенные компаратор с источником опорного напряжения, трехвходовый элемент И, управляемый мультивибратор и счетный триггер, выходы которого через первый и второй одновибраторы подсоединены к второму и третьему входам элемента И и соединены с входами первого формирователя управляющего сигнала, выходы которого подключены к выходным выводам блока управления, причем средняя точка обмотки управления трансформатора тока двухтактного ма)нитно-транзисторного ключа через первый токозадаюший резистор подключена h вспомогательному источнику питания, а между выходной клеммой и общей шиной включен конденсатор, отличающи<)сч тем, что, с целью улучшения массогабаритных показатечей и расширения области применения за счет увеличения диапазона выходных параметров, в него введен однотактный магнитно-транзисторный ключ, cè»овыми выводами включенный между обп1ей шиной и вторым выводом дросселя, соединенпым через введенный разделительный ди<)д с выходной клеммой, а блок управлепия дополнительно снабжен последователшп) включенными элементом 2 )-1Е-11ЛИ и трстьим одновибратором, 3 также;1ву хвходовым элементом И и вторым формирователем уllравляющего сигнала, выходы которогo )подсоединены к дополнительным выходи()л(выводам блока управления, которые присоединены к крайним выводам Обмотки управления однотактного магнитно-тр»нзисторн<)го ключа, средний вывод которой через Bloрой введенный токозадак)щий рези Top подсоединен к вспомогательному источнику питания, причем входы элел)ент» 2 1П-. 11, 111 подсоединены к выходам п«рьч)го и второго Од110Bибр<1торов, вхОДы двухиx();1оного 3,1<. — меH1.3 И подсоединеHbl соответственно к Входу и выходу третьего одновибратор», l337887 u/ыд 1 О/ви Ulaix О/ых Ммт I Фиг 2 Составитель IO. Опадчий Редактор И. Касарда Техред И. Верес Корректор И. Муска Заказ 4 132! 47 Тираж 863 Подписное В})ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий I! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау инская наб., д. 4 5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
