Стабилизирующий источник электропитания

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики и вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение надежности и точности стабилизации выходных параметров. Цель достигается тем, что в источник электропитания введены аналоговые коммутаторы 7 и 10, триггер Шмитта (ТШ) 8, инвертор 9 и усилитель 11. Задающий генератор 1 управляет аналоговыми коммутаторами 7 и 10. Порог отпускания ТШ 8 выбирается ниже минимального напряжения на выходе дифференциального усилителя 3 и переход ТШ 8 в исходное состояние не зависит от усилителя 3 и осуществляется аналоговым коммутатором 7 в начале паузы каждого периода напряжения генератора 1. За счет этого исключается "дребезг" фронта напряжения на входе усилителя 5 мощности, что повышает надежность и точность стабилизации. Отсутствие дребезга напряжения на входе усилителя 5 мощности позволяет уменьшить амплитуду пилообразного напряжения, что повышает точность стабилизации за счет увеличения суммарного коэффициента усиления цепи обратной связи. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ВСЕСОЯРЮЛ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ иг.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П<НТ СССР (21) 4279778/24-07 (22) 10.07.87 (46) 15.07.89. Бюл. N - 26 (71) Рязанский радиотехниче ский институт (72) А.A.Áàñ (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Функциональные устроистна па микросхемах. Под ред. В.З.11айдерона.

М.: Радио и связь, 1985, с. 115-118, рис. 4.Авторское свидетеп., тно С(:СР

11 957379, кл. H О? M 3/335, 1979. (54) СТАБИЛИЗИРУЮШИЙ ИСТ01111ИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано н устройствах автоматики и вторичного электропитания. Цель изобретения повышение надежности и точности стабилизации выходных параметров. Цель достигается тем, что н источник

„„5U„„1494168 A 1 (51) 4 H 02 М 3/335 G 05 Г 1/46 электропитания ннедс ны аналоговые коммутаторы 7 и 10, триггер Шмитта (ТШ) 8, инвертор 9 и усилитель 11.

Задающий генератор 1 управляет ана— логоными коммутаторами 7 и 10. Порог отпускания ТШ 8 ныбирается ниже минимального напряжения на выходе дифференциального усилителя 3, переход

ТШ 8 в исходное состояние не зависит от усилителя 3 и осуществляется аналоговым коммутатором 7 н начале паузы каждого периода напряжения генератора 1. За счет .-того исключается

"дребезг фронта напряжения на входе усилителя 5 мощности, что повышает надежность и точность стабилизации.

Отсутствие дребезга напряжения на входе усилителя 5 мощности позволяет уменьшить амплитуду пилообразного напряжения, что повышает точность стабилизации на счет увеличения суммарного коэффициента усиления цепи обратной связи. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1494168

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики и вторичного электропитания.

Целью изобретения является повышение надежности и точности стабилизации выходных параметров источника вторичного электропитания (ИВЭИ).

На фиг. 1 представлена схема ста- 10 билизирующего источника электропитания; »а фиг. 2 — ззариант исполнения источника на таймерах серии КР1006БИ1> который является отечественным аналогом таймера NI .555; на фиг. 3 — нре- 5 менные диаграммы его работы.

Стабилизирующий источник 3:,1ектропитания Содержит задающий l elle!>11 lop

1 с времязадающим конденсатором 2, дифусилитель 3, через усилитель 4 20 ошибки соединенный с выходом усилителя 5 мощности, вход которсгo подключен к форк«1рователю 6 управляющего напряжения, причем выход дифусилителл 3 соединен с формирователем

6 через первый аналоговый коммутатор 7, триггер Шмитта 8, инвертор 9, второй аналоговый коммутатор 10 и усилитель 11, а управляющие входы коммутаторов 7 и 10 соединены с вы- 30 ходом задающего генератора 1.

Стабилизирующ1гй источник питания работает следующим образом.

Задающий генератор 1 вырабатывает прямоугольное напряжение (Б 1 35 фиг. 3) с коэффициентом заполнения

),„„к, > IIPIIVe31 IIII TePIIaJI ВРЕМЕНИ, В течение которого напряжение на выходе ге«e ратора 1 GJIII зко к нулю (точI(lI ty фиг. 3) соответСтвует га- 40 ра13тированной паузе в управляющем напряжении формирователя 6. IIIIJloo6разное напряжение с конденса1ора 2 сравнивается на входе дифусилителя 3 с выходным напр11жением усилителя 4 ошибки и через аналоговый коммутатор

7 подается на вход триггера Шмптта

8. При достижении порога срабатывает триггер 3, скачком изменяет свое состояние согласно характеристйке

50 (U (, фиг. 3), à его выходное напряже1изе через коммутатор 10, усилитель

11 и формирователь 6 снимаеT отпирающее напряжение с силовых транзисторон усилителя 5 мощности.

Независимо от выходного нанряжеIIIIII дифу(.илнтеля 3 триггер Шмитта 8

ocTBpтся во включенном состоянии на

kIIITepI3aJle I z 3 (UII, фиг. 3), что исключает дребезг фронта «апряжения при занирании транзиi торов усилителя

5 мощности.

В точке т,, (фиг. 3) на управляющие входы аналогoklllx коммутаторов

7, !О поступает у сигнал от задающего генератора 1 (01, фиг.З)

> у что приводит к об13узlс нию IkblxoJI 013 аналоговых коммутаторов и, как следствие, к переводу триггера Шмитта 8 в исходное состояьп1е независимо от выходного напряжения дифусилителл 3, при этом напряжение на выходе усилителя 11 не изменится до конца полупериода (точка t4, фиг. 3). Далее все процессы повторяются, На III IIIe в структуре (фиг. 1) блока управления триггера Шмитта 8 позволяеT 3 1ме«ить компа!затор > к которому и!>едья13л>1к1тся такие требования, I(BI чувствительность при высоких быстродействии и коэффициенте усиления, на дифференциальный усилитель 3 с низким коэфф11циентом усиления (например, может быть использован транзистор, в качестве дифференциальных входов которого задействованы выводы эмиттера и базы).

На фиг. 2 представлен пример реализации структуры фIII . 1 с исполь зо ванием ИС-гаймеров серии KE 10061IÈI .

Здесь Ш!Ф! собран на двух корпусах

12, 13 и трех навесных элементах, причем корпус 13 включает в себя дифусилитель 3, аналоговые коммутаторы 7, 10, триггер Шмитта, инвертор

9 и усилитель 11, а корпус 12 включае г задающий генератор 1. Номера выводов на фиг. 2 соответству1от таймеру КР10006ВИ1.

В режиме стабилизации выходного напряжения вход усилителя 4 ошибки подключен к фильтровому конденсатору усилителя 5 мощ«ости (параллельно нагрузке), поэтому пульсации напряжения рабочей частоты на входе дифусилителя 3, как правило, значительно ниже амплитуды (размаха) пи11ообразного напряжения. В этом случае

"дребезг" фронта при малых амплитудах пилы здесь исключается эа счет гистерезисной характеристики триггера

Шмитта 8, что позволяет сохранять

«ензме«ным выходное напряжение формирователя на интервале с < 44((фиг.З) независимо от напряжения на выходе усилителя 4 ошибки.

14<1 >168!

<, ж!Iме < т lби:!и 3àöèè !3ыходнРГО т; ка 1., >, что в б, пьшинстве спуч<1ев необходимо для формирования токоограничи13ающей нагрузочной характери<— тики при защите усилителя мощности от перегрузок, с целью уменьшения выходного сопр< тинления и импул1 сных помех на выходе ИВЭП датчик тока (ДТ), Р;>;.сообразно включать пос <едовательн: с дросселем до фильтрового ко.;.,:,,;тора (фиг. 2). Здесь лу.!ьсация < >!.а дросселя, а следоватеп но, и напряжение на выходе усилитеп 4 ошибки вс много раз больше, чем *II>II стабилизац. Ги напряжения — Л Т, /1. я,. 0, 3, а д U /U „"- O, 01 .

Датчик тока ДТ может быть включс.н в цепь си.!оных транзисторов усилителя 5 мощи<.>сти, где ток вообще имеет прерывистую форму, <1то позволяет испольэовать устройство для умРньшРния под"lаГничинс!ИН51 трап фор матора усилителя мощности.

При использовании двух усилителей ошибки (по току и по напряжеьп1ю) выхсды пос.педних соединяя т с входо" 1 дифу ипитепя 3 через узел развязки (R, Ю на фиг. 2) для искпючени!1 их вэаимн >I о влияния друг на друга, Устройство по фиг. 2 обладает расширенными Функциональными возможностями, так как имеет прямоуго.!ьную нагрузочную характеристику, гдР

О Тн ькз

Формула изобретения

1. Стабилизирующий и"точник электропитания, содержащий задающий генератор с времязадающим ко!Гденсатором, транзисторнь|й усилитель мощности с 1.С-фильтром, вход к<>Topnl-o coe— динен с выходом формироватсля управляю>цего напряжения, а выход — с выходными выводами, усилитель ошибки, >ОДИН ВХОД KOTOPOI О ПОДК31ЮЧРН К ИСТО»1нику опорного напряжения, а другой к выводам для подключения источника с к<>нтропируем >го !Нара" lo. мошно с т н, д иф<1> Р 1 Р н ц и 1.

ВХОДЫ КОТОРОГО ПОДЕЛЮЧ задающему конденсатору лителя ошибки, о т л и с я тем, что, с целью дежности и точнс>сти "т тра уси. !итР чя

1,ный уси1П<тель» ены к времявыхс ду усичающ!<йпснышения наабипиэац1ьи выходных параметр»в, н не!о введены последовательно соединенн1!< первый аналоговый коммутатор, триггер Шмитта, инвертор, !!To,>oil аналог< вый коммутатор и усилитель, причем вход первого анапо1овоl коммутатора подключен к выходу дифференциального усилителя, выход усилителя соединен с входом ф<>рмироватепя управляющего напряжения, упрэг>.>!яющие входы аналоГО Вых коммут;lтО1> <>13 подкл!<>ч E ны к ВыхОду задаю!!!его генс ратора.

2. Источн!и;;<о и. 1, о т л и ч аю шийся те1 что выводll дпя подключения источ1!ика контролируемого параметра подключены к конденсатору

25 1.С--фильтра усилителя мощности.

3. Источник по и. 1, о т л и ч ай с кпючения источника контролируемого к датчику тока сипoI3üæ транзисторов усилителя мощности.

4. Источник и< и. 2, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью рас3 <> ширения функциональных возможностей путем стабилизации тока нагрузки, в него введены второй усилитель ошибки, второй источник опорногo напряжения и узел развязки, причем один вход второго усилителя сшибки подкл1очен к введенным датчику тока дросселя

1.С-фильтра или силовых транзисторов усилителя мощности, второй вход—

4<- к BTopoMv источнику ОпОрнОГО напря жения, а выходы об>оих у илителей

O1llIII>КИ ПОДКЛК>ЧС ll! К <>ДНОМу Из ВХОДОВ дифференциального у ипителя через узел развязки. параметра подключены к введенным датЗО чику ток;1 дросселя 1.С-фильтра или

) 49416Ц

Составитель А.Волкова

Техред Л.Олийнык Корректор Л,Патай

Редактор А.Маковская

Заказ 4125/53

Тираж 646

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

11роизводственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101