Двухполярный источник напряжения постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитания систем автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - обеспечение стабильности и равенства выходных напряжений . Основу устройства составляет генератор 2 иьшульсов и индуктивньш накопитель 14, подключаемый к общему источнику 1 питания через управляемые электронные ключи 12 и 13. Накопленная энергия через выпрямительные диоды 15 и 16 поступает на разнополярные выходы. Узел дискретного изменения скважности управляющих импульсов, состоящий из триггеров 3-6, элементов 3 И-НЕ 7-9, элемента НЕ Ю и компаратора 11, следит за величинами выходных напряжений и автоматически поддерживает их путем изменения количества энергии накачки в выходные цея пи. Дпя устранения разбаланса между вьгходными напряжениями предусмотрены резисторы 17 и 18 и выравнивающие транзисторы 19 и 20. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

I5I) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4242631/24-07 (22) 06.04.87 (46) 23.11.88. Бюл. К - 43 (72) Ю.Н.Жаров, Л.Г.Лыткина, А.А.Неменко и Н.В.Смирнов (53) 621.3 16.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 499562, кл. G 05 F 1/56, 1972.

Сэрнс С. Преобразователь постоянного тока, формирующий два напряжения. — Электроника, 1983, Ф 7, с.5960. (54) ДВУХПОЛЯРНЫЙ ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания систем автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения — обеспечение ста„., БЫ„„ы395Д4 бильности и равенства выходных напряжений. Основу устройства составляет генератор 2 импульсов и индуктивный накопитель 14, подключаемый к общему источнику 1 питания через управляемые электронные ключи 12 и 13. Накопленная энергия через выпрямительные днов ды 15 и 16 поступает на разнополярные выходы. Узел дискретного изменения скважности управляющих импульсов, состоящий из триггеров 3-6, элементов

3 И-НЕ 7-9, элемента НЕ 10 и компаратора 11, следит за величинами выходных напряжений и автоматически поддерживает их путем изменения количес ства энергии накачки в вьгтдные це- ж пи. Для устранения разбаланса между выходными напряжениями предусмотрены резисторы 17 и 18 и выравнивающие С транзисторы 19 и 20. 2 ил.

1439554

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реали зации вторичного электроснабжения cI (:тем автоматики

5 и вычислительной техники.

Целью изобретения является обес— печения стабильности и равенства . выходных напряжений.

На фиг. 1 представлена функциональная схема описываемого двухполярного источника напряжения постоянного тока; на фИг. ?а-э — временные диаграммы сиг налов, иллюстрирующие его работу. 15

Устройство содержит общий источник

1 питания, генератор 2 импульсов, триггеры 3-6, первый 7, второй 8 и третий 9 элементы ЗИ-НЕ, элемент HE

10, компаратор 11, электронные (тран- 2п зисторные) ключи 12 и 13, индуктивный накопитель 14, выпрямительные диоды

15 и 16, резисторы 17 и 18, выравнивающие транзисторы 19 и 20, фильтрующие конденсаторы 21 и 22, разнополярные 25 выходные выводы 23 и 24, Выход генератора 2 импульсов соединен со счетным входом триггера 3, последовательно с которым включены триггеры 4-6, обраэукнцие в совокупности 3{1 четырехразрядный асинхронный счетчик.

Электронные ключи 12 и 13 подключены первыми силовыми выводами (эмиттерами) к соответствующим полюсам общего источника 1 питания, один из которых соединен с шиной нулевого потенциала. Индуктивный накопитель

t4 установлен между вторыми силовыми выводами (коллекторами) электронных ключей 12 и 13. Выпрямительные диоды 15 и 16 включены между соответствующими выводами индуктивного накопителя 14 и разнопопярными выходными выводами 23 и 24, соединенными 4 через фильтрующие конденсаторы 21 и

22 с шиной нулевого потенциала. Входы элемента ЗИ-HF, 7 соединены с прямыми выходами триггеров 3 и 4 и выходом компаратора 11. Входы элементов ЗИ-НЕ 8 подключены к выходу эле5О мента ЗИ-НЕ 7 и инверсным выходам триггеров 5 и 6. Входы элемента ЗИ-НЕ

9 соединены с выходом элемента ЗИ-НЕ

7, инверсным выходом триггера 5 и прямым выходом триггера 6. Выход эле. мента ЗИ-HF. 8 через элемент НЕ 10, а выход элемента ЗИ-НЕ 9 непосредственно подключены к управляющим входам соответственно электронных ключей

12 и 13. Сигнальный вход компараторч

11 включен между одним иэ выходных выводов, например 24, и шиной нулев эго потенциала, Коллекторы выравнивающих транзисторов 19 и 20 соединены соответственно с выходными выводами

23 и 24, а эмиттеры — с шиной нулево— го потенциала. Резисторы 17 и 18 включены между коллекторами выравнивающих транзисторов 19 и 20 и соединенными между собой базами, Устройство работает следующим образом.

При возбуждении генератора 2 на прямых и инверсных выходах триггеров

3-6 IIoHBJIIII0TcB импульсы Б, U, Uq

04 U» U» U U некоторые из которьж показаны на фиг. 2 n — y . На выходе элемента ЗИ-НЕ 7 в условиях несрабатывания компаратора 11 имеет место положительный сигнал.

С выходов элемента HF. 10 и элемента ЗИ-НЕ 9 на направляющие входы электронных ключей 2 и 13 поступают иипулэсы рт т U и Uт,э Пе, иэопраженные на фиг, 2 ж, сплошными линиями, В течение первой фазы "Заряд", когда электронные ключи 12 и 13 зам кнуты, происходит накопление энергии в индуктивном накопителе 14 за счет протекания возрастающего по амплитуде тока.

Во второй фазе "Разряд" электронный ключ 13 разомкнут, электронный ключ 12 замкнут и энергия с индуктивного накопителя 14 передается на шину положительного выходного напряжения, т.е. к вьжодному выводу 24.

В третьей фазе "Заряд" электронные ключи 12 и .13 замкнуты и индуктивный накопитель 14 вновь накапливает энергию.

В четвертой фазе "Разряд" электронный ключ 12 разомкнут, электронный ключ 13 замкнут и энергия с индуктивного накопителя 14 передается на шину отрицательного выходного напряжения, т,е. к выходному выводу 23.

Частота переключения электронных ключей 12 и 13 определяется работой генератора 2 импульсов.

Для обеспечения стабильности вы-. ходных напряжений при изменении входного напряжения или токов нагрузки служит узел дискретного и ймгяс вия

1439554 скважности управляюи их импульсов, состоящий из триггеров 3-6, элементов ЗИ-HE 7-9, элемента HF. 10 и ком— йЛратора 11.

При уменьшении выходного напряжения положительной полярности вследствие увеличения тока нагрузки или изменения входного напряжения компара— тор 11 выдает разрешающий сигнал на соответствующий вход элемента

ЗИ-НЕ 7, который в этом случае начинает вырабатывать импульсы о (фиг, 2e). При подведении импульсов U к входам элементов 3H-HE 8,9 в результате логического взаимодействия с

15 остальными входными импульсами умень— шается длительность фаз Разряд", а длительность фаз "Заряд" наоборот увеличивается (фиг. 2 к,, пунктир). 20

Следовательно, повышается значение энергии, накапливаемой в индуктивном накопителе 14, и возрастает величина ранее снизившегося напряжения положительной полярности.

Выравнивание выходных напряжений устройства уменьшает их величины и тогда начинает работать узел дискретного изменения скважности, который поднимает выходные напряжения до номинального значения.

Таким образом, в описываемом источнике питания автоматически поддерживаются стабильные и равные по величине напряжения .на выходных выводах при изменении входного напряжения и токов нагрузки.

Устранения пер екоса раз ноп оп ярных выходных напряжений осуществляется с помощью резисторов 17 и 18 и выравнивающих транзисторов 19 и -20. При З0 уменьшении отрицательного выходного напряжения открывается транзистор 20, и шунтирует выход положительного выходного напряжения, разряжая конденсатор 22 и уменьшая величину данного выходного напряжения до тех пор, пока разность двух выходных напряжений не станет равной нулю. После этого транзистор 20 закрывается. При уменьшении положительного напряжения ана- 40 .логично работает транзистор 19.

Фор мула из обретения

Двухполярный источник напряжения постоянного тока, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого триггера, два электронных ключа, подключенных первыми силовыми выводами к соответствующим полюсам общего источника питанйя, один из которых соединен с шиной нулевого потенциала, индуктивный накопитель, установленный между вторыми силовыми выводами электронных ключей, два выпрямительных диода, включенных между соответствующими выводами индуктивного накопителя и разнополярными выходными. выводами, соединенными через фильтрующие конденсаторы с шиной нулевого потенциала, два резистора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения стабильности и равенства выходных напряжений, в него введены второй, третий и четвертый триггеры, три элемента ЗИ-НЕ, .элемент НЕ, компаратор и два выравнивающих транзистора разного типа проводимости, причем второй, третий и четвертый триггеры включены последовательно с первым триггером, входы первого элемента ЗИ-НЕ соединены с прямыми выходами первого и второго триггеров и выходом компаратора, входы второго элемента ЗИ-НЕ подключены к выходу первого элемента ЗИ-НЕ и инверсным выходам третьего и четвертого триггеров, входы третьего элемента ЗИ-HE соединены с выходом первого элемента 2И-НЕ, инверсным выходом третьего триггера и прямьи выходом четвертого триггера, выход второго элемента

ЗИ-НЕ через элемент НЕ, а выход третьего элемента ЗИ-НЕ непосредственно подключены к управляющим входам соответствующих электронных ключей, сигнальныи вход компаратора включен между одним из выходных выводов и шиной нулевого потенциала, коллекторы выравнивающих транзисторов соединены с соответствующими выходными выводами, а эмиттеры — с шиной нулевого потенциала, резисторы включены между коллекторами выравнивающих транзисторов и соединенными между собой базами.

1439554

Составитель Л.Морозов

Редактор С.Пекарь Техред N.Ходанич КорректорВ Романенко

Заказ 6075/46

Тираж 866 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Прои -<í, отвеина-иалиграфипеское предприятие, г. Ужгород, у:r. III. с ктная, 4